A Eletroquímica é um ramo da Química que estuda o fenômeno da transferência de elétrons para a transformação de energia química em energia elétrica e vice-versa. As reações que envolvem transferência de elétrons são chamadas de reações de oxirredução, pois nelas ocorrem simultaneamente a redução e a oxidação. A espécie química que perde elétrons passa por uma oxidação e fica com o Nox (número de oxidação) maior. Já a espécie química que recebe esses elétrons passa por uma redução e o seu Nox fica menor. As pilhas e as baterias fazem parte do dia a dia dos alunos, fazendo com que os conhecimentos relacionados a esses objetos passem a ser de fundamental importância no contexto escolar. O assunto eletroquímica é bastante denso (diversos conceitos, equações, cálculos), porém é interessante que o aluno do ensino médio tenha boas noções sobre a montagem e funcionamento de uma pilha. As pilhas caseiras precisam de um meio com íons, como o limão, laranja, tomate, batata ou refrigerante, onde possa haver transferência de elétrons entre os eletrodos. Uma pilha ou célula galvânica pode ser caracterizada como um processo espontâneo no qual a energia química é transformada em energia elétrica. Dessa forma, ela fornece energia para um determinado sistema até que a reação química se esgote. Essas reações são de oxirredução, de modo que envolve o fenômeno de transferência de elétrons. Existem vários tipos de pilhas, sendo que a mais conhecida é a pilha seca de Leclanché. Existem também pilhas alcalinas, de mercúrio-zinco, de lítio-iodo e de níquel-cádmio. Esses tipos de pilhas são utilizados para fazer aparelhos elétricos funcionarem, como rádios, relógios, brinquedos e assim por diante. Objetivo: avaliar a eficiência elétrica do uso da laranja e da batata para carregar pilhas, visando assim sua efetividade e minimizando os problemas com o destino incorreto das pilhas, podendo assim carregá-las de forma fácil e prática.

Materiais e reagentes: 1 batata média inteira ou 1 laranja 3 pregos de zinco 2 moedas de cobre Fio de cobre Calculadora de bolso 1,5V Multímetro comum Modo de fazer Corte a batata em 3 pedaços, espete em cada plaquinha de batata uma moeda de cobre e um prego de zinco, como mostra o vídeo no projeto, ligue com fios de cobre a moeda com o prego formado assim uma bateria, medir a ddp cm um multímetro, quando atingir uma voltagem de 1,5V, ligar a calculadora. O mesmo procedimento com a laranja. Lembrando que o prego é o negativo e cobre o positivo em uma pilha.

Pilhas e baterias

Cidades e Comunidades Sustentáveis

eletroquímica, espontânea, pilha, não espontânea

Karina Frasson (Coordenador da Equipe)
Ivan Paulo Akatsu (Professor Colaborador)
Luiz Felipe Ribeiro Garcia (Professor Colaborador)
BEATRIZ HELOISA SIQUEIRA NOGUEIRA (Aluno Capitão)
ANDRÉ JÚNIOR CORDEIRO DE FREITAS (Aluno)
DUARTE ALISSON RODRIGUES (Aluno)
GRAZIELA LOURENÇO DE OLIVEIRA (Aluno)
SAMIRA DE CELIS LUIZ (Aluno)

Colégio Estadual Dom Geraldo Fernandes. Ensino Integral e EJA., Cambe-PR

Eletroquímica é a área da Química que estuda as reações que envolvem a transferência de elétrons e a interconversão de energia química em energia elétrica. A eletroquímica é aplicada para fabricação de muitos aparelhos utilizados em nosso cotidiano, como pilhas, baterias, celulares, lanternas, computadores e calculadoras. O estudo da eletroquímica compreende as pilhas e a eletrólise. A diferença entre os dois processos é a transformação de energia. A pilha converte energia química em energia elétrica, de modo espontâneo. A eletrólise converte energia elétrica em energia química, de modo não espontâneo.

Com três pedaços de batata montando as pilhas, não produziu voltagem suficiente para ligar a calculadora de bolso, foi feita a ligação dos seis pedaços de batata para conseguir a voltagem ideal. Já com a laranja a montagem das três placas foi suficiente para ligar à calculadora.

Os fios elétricos que estão ligados à batata e ao voltímetro servem de condutores para a corrente elétrica gerada a partir da oxidação e redução que ocorrem em relação aos eletrodos de cobre (moeda) e zinco (prego). A Batata em si irá funcionar como uma ponte salina, permitindo com que íons transitem de uma placa a outra. A principio com três placas de batata a calculadora não funcionou, isso pode ser devido a alcalinidade da batata que não era muita, para ligar a mesma foi preciso uma bateria de 6 placas de batata. Já a laranja devido a sua acidez foram utilizadas somente 3 placas de laranja para alcançar a voltagem correta para ligar está calculadora.

Assim sendo, os alunos observaram que uma bateria é a junção de várias pilhas, que as pilhas podem ser produzidas em casa, com materiais acessíveis, isto é, do nosso dia a dia. Eles lembraram que a batata ao ser usada como pilha não pode ser mais ingerida, o mesmo acontece com a laranja, às pilhas produzidas por matérias orgânicas é uma fonte de sustentabilidade. Também foi comprovada a mobilidade dos elétrons em meio ácido e alcalino.

Disponível em: https://www.todamateria.com.br/eletroquimica/. Acesso em: 17 de out de 2022. Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/eletroquimica.htm. Acesso em: 17 de out de 2022. Disponível em: https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/eletroquimica-pratica-montando-uma-pilha-batata.htm. Acesso em: 17 de out de 2022. Disponível em: http://fecitac.concordia.ifc.edu.br/wp-content/uploads/sites/29/2017/10/62.pdf. Acesso em: 17 de out de 2022.