Perguntas sobre a Pilha de Daniell
1- Quais são os fatores que determinam a voltagem de uma pilha eletroquímica?
2- Quais são os fatores que determinam a vida útil de uma pilha eletroquímica?
3- Na Pilha de Daniell, qual é a função da solução de cloreto de sódio nas pilhas estudadas? E a função do algodão?
4- Escreva as semirreações dos processos que ocorrem nos eletrodos de cada pilha estudada, assim como a reação química global.
5- No procedimento experimental da pilha de Daniel simplificada, compare o resultado obtido no experimento com o valor teórico. Demonstre aqui seus cálculos e, caso tenha encontrado alguma divergência entre os resultados, explique os eventuais motivos que levaram às variações encontradas.
Soluções para a tarefa
1) O potencial de oxidação e de redução do metal que constitui o eletrodo.
A diferença de potencial (ddp) é a diferença que existe entre os potenciais de cada eletrodo e é medida em volt (V).
2) A concentração da solução, porque no início do funcionamento da pilha, a concentração de íons na solução é maior e a capacidade da outra substância química doar elétrons é máxima. Com o correr do tempo, a concentração desses íons vai diminuindo e a ddp também vai diminuindo.
O aumento da temperatura aumenta a velocidade da reação, alterando a sua voltagem e diminui vida útil da pilha.
3) Com o funcionamento da pilha a concentração de íons Zn+2 e Cu+2 na solução aumentam cada vez mais fazendo com que as soluções deixem de ser neutras, a solução fica instável pelo excesso de cargas, fazendo a pilha parar de funcionar.
Para solucionar esse problema é usada a ponte salina com uma solução aquosa concentrada de um sal bastante solúvel ligando as duas semicelas.
O algodão (ou ágar-ágar) serve para tamponar o tubo, criando uma espécie de membrana permeável e impedindo a mistura das soluções, deixando passar os íons para neutraliza-las.
4) Semirreação no ânodo: Zn( s) ↔ Zn2+(aq) + 2 e-
Semirreação no cátodo: Cu2+(aq) + 2 e- ↔ Cu( s)
Reação Global: Zn( s) + Cu2+(aq) ↔ Zn2+(aq) + Cu( s)
5) O procedimento você fez no laboratório e tem os dados para os cálculos...
O rendimento teórico é:
O potencial de redução do zinco é – 0,76 e o potencial de redução do cobre é + 0,34. Logo, o valor da ddp será:
Zn2+(aq) + 2 e- ↔ Zn( s) Ered = - 0,76 V
Cu2+(aq) + 2 e- ↔ Cu( s) Ered = + 0,34 V
ΔE0 = E0red (maior) - E0 red (menor)
ΔE0 = Ered Cu2+ - Ered Zn2+
ΔE0 = + 0,34 – (- 0,76)
ΔE0 = + 1,10 V