Experiências_de_eletroquímica_e_eletrólise

5/10/2018 Experi ncias_de_eletroqu mica_e_eletr lise - slidepdf.com

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Reação de oxirredução

Objetivo:Estudar, por meios de materiais simples, exemplos de reações de oxirredução.

Tempo previsto:Cerca de 20 minutos.

Material e reagentes:2 béqueres de 100 mLpalha de açosolução de sulfato de cobre (CuSO4) 0,25 mol/Lsolução de hidróxido de sódio (NaOH) 1 mol/L (soda cáustica)1 pipeta de 2 mL1 pipetador de borracha1 proveta de 25 mL

Cuidados e descartes:

Manusear as substâncias com cuidado, pois alguns acidentes podem causar danosirreparáveis. Em caso de acidente, chamar o professor e informar o que ocorreu claramente.Sulfato de cobre. Substância tóxica que pode causar danos graves à saúde ou causar

a morte se ingerida.Hidróxido de sódio comercial (soda cáustica) Base forte que provocam queimaduras e

ferimentos na pele e nos olhos. A ingestão deste produto pode causar lesões graves e podeser fatal.

Procedimento experimental:

a-) Colocar 20 mL da solução de cobre no béquer e, a seguir, um pedaço de palha de aço.

Agitar e durante 5 minutos observar. Anotar as observações. Observar se a solução ficoucompletamente incolor após a reação com a palha de aço. Se ainda restar alguma cor azul,colocar mais palha de aço, agitar e durante 5 minutos observar. Repetir a adição de palha deaço até que a solução fique incolor ou levemente amarelada.

b-) Colocar a solução resultante do item a e 2 mL da solução de soda cáustica em um copo.Agitar e durante 10 minutos observar. Atentar para as cores que forem surgindo.Anotar asobservações.



Formação de óxido superficial

Objetivo:Estudar reações de oxirredução através da reatividade do alumínio.


Material e reagentes:- chapa de alumínio- solução de cloreto de mercúrio II (HgCl2) 0,5 mol/L- papel de filtro

Cuidados e DescartesManusear as substâncias com cuidado, pois alguns acidentes podem causar danos

irreparáveis. Em caso de acidente, chamar o professor e informar o que ocorreu claramente.


a) Colocar algumas gotas da solução de HgCl 2 sobre a superfície da chapa de alumíniopreviamente limpa (vide esquema abaixo). Se necessário, lixar com lixa bem fina. Deixar agota por aproximadamente 3 minutos.

gota de solução de cloreto de mercúrio

b-) Em seguida lavar e secar a superfície da chapa de alumínio com o papel de filtro. Deixar achapa exposta ao ar.

Resultados:

Quando colocou-se a gota de HgCl2 na chapa de alumínio, observou-se a formação

de precipitado cinza e formação de bolhas.Depois de lavar e limpar a superfície de alumínio, observou-se que cresceu um pó

branco, (acinzentado) na área onde foi colocada a gota da solução de HgCl 2. Este cresceucontinuamente.



Construção de uma pilhaObjetivo:

Esta prática tem por objetivo a construção de uma pilha de Daniel utilizando umalâmpada para detectar a corrente elétrica gerada.

Tempo previsto: aproximadamente 20 minutos.

Material e reagentes:130 mL de solução aquosa de sulfato cúprico 1 mol/L130 mL de solução aquosa de sulfato de zinco 1 mol/L2 cabos jacaré/ jacaré1 lâmina de zinco metálico, com 10 cm de comprimento e 2 cm de largura1 lâmina de cobre metálico, com 10 cm de comprimento e 2 cm de largura1 lâmpada miniatura de 1,0 V com soquete1 béquer de 400 mL ou um recipiente transparente de mesmo volume1 vela de filtro de água (que terá função de um recipiente poroso)palha de aço

Cuidados e descarte:Sais inorgânicos se ingeridos podem causar vômitos, diarréia, dores de cabeça, perda dossentidos e aceleração do sistema nervoso central. Muitos deles provocam irritação da pele;neste caso deve-se lavar o local com muita água e sabão. Alguns sais podem liberar gasesvenenosos quando o pH do meio em que estão dissolvidos muda. Em todos os casos deve-seprocurar orientação médica.

Todo o resíduo de produtos químicos deve obrigatoriamente ser descartado em frascosapropriados para tal e nunca ser descartado na pia ou outro lugar.

Procedimento experimental:1. Limpe a lâmina de zinco com palha de aço para remover a parte oxidada do metal.

2. Corte a extremidade plástica da vela e adicione a solução de sulfato de cobre no seuinterior.3. Introduza a lâmina de cobre dentro da vela, de modo que uma pequena parte fique forada solução, onde será feita a conexão elétrica.4. Coloque a solução de sulfato de zinco no béquer com a lâmina de zinco imersa nesterecipiente.5. Coloque a vela com cuidado dentro do béquer 6. Conecte uma das extremidades do cabo a lâmina de cobre e ligue a lâmina de zinco àextremidade do outro cabo.7. As extremidades dos fios que ficaram livres devem ser ligadas ao soquete da lâmpada. Alâmpada deverá acender confirmando a transferência de elétrons.

8. Meça a diferença de potencial da pilha com auxílio de um voltímetro.

Esquema do experimento



Construção da pilha de limão

Objetivo:Esta prática tem por objetivo a construção de uma pilha de limão e será utilizado um

voltímetro para detectar a corrente elétrica gerada.

Tempo previsto:

Cerca de 10 minutos.

Material e reagenteslimãoclipstachinha2 fios elétricosmultímetropalha de aço


1. Limpe a tachinha com palha de aço para remover a parte oxidada do metal.2. Finque a tachinha no limão.3. Finque o clips no limão.4. Conecte a tachinha ao multímetro utilizando um fio elétrico, depois conecte o cilps aomultímetro utilizando o outro fio elétrico.5. Observe o potencial.




Construção de uma bateria

Objetivo:Esta prática tem por objetivo a construção de uma bateria através da associação de

três pilhas em série. Será utilizada uma lâmpada para detectar a corrente elétrica gerada.

Tempo previsto:


Material e reagentes130 mL de solução aquosa de sulfato cúprico 1 mol/L130 mL de solução aquosa de sulfato de zinco 1 mol/L2 cabos jacaré/ jacaré3 placas de zinco metálico3 placas de cobre metálico1 lâmpada miniatura de 2,5 V com soquete2 vidros de relógio (ou pratos)filtro de papel (para coar café) ou pano

palha de aço

Cuidados e descarte:Sais inorgânicos se ingeridos podem causar vômitos, diarréia, dores de cabeça, perda dos

sentidos e aceleração do sistema nervoso central. Muitos deles provocam irritação da pele;neste caso deve-se lavar o local com muita água e sabão. Alguns sais podem liberar gasesvenenosos quando o pH do meio em que estão dissolvidos muda. Em todos os casos deve-seprocurar orientação médica.


Procedimento experimental:1. Limpe os 3 eletrodos de cobre e 3 eletrodos de zinco com a palha de aço.2. Recorte 6 placas do papel de filtro (ou pano), um pouco maiores que as placas de cobre ede zinco.3. Coloque um pouco da solução de sulfato de cobre em um dos vidros de relógio (ou pano)e um pouco da solução de sulfato de zinco no outro4. Embeba 3 das placas de filtro de papel em uma das soluções e 3 placas restantes na outrasolução.5. Monte a bateria, intercalando os eletrodos e as placas filtro de papel (ou pano) embebidosna seguinte seqüência:


6. Feche o circuito como indicado na figura e observe o acendimento da lâmpada.7. Meça a diferença de potencial da pilha com auxílio de um voltímetro.



Eletrólise da água

Objetivo:

Promover a quebra de moléculas de água em seus átomos: Hidrogênio (H) e Oxigênio (O).

Tempo previsto:Aproximadamente 40 min.

Materiais e reagentes:

1 conjunto de eletrólise2 grampos1 bateria1 tubo de ensaiosolução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1 mol/L


Ao receber o sistema para realizar a eletrólise, retire arolha, encha o sistema com uma solução de hidróxidode sódio 0,1 mol/L. Observe bem as instruções paraque a experiência dê certo.

Não deixe a solução cobrir as seringastotalmente. Coloque a solução até o nível indicadono desenho;

Ao colocar o eletrólito (hidróxido de sódio), éimportante observar que as mangueiras estejamdesobstruídas (sem os grampos);

Após encher o recipiente até o nível indicadopela figura, coloque os grampos nas mangueiras;

Em momento algum do experimento você iráutilizar a rolha. Ela somente deverá tampar o orifíciono centro da tampa após o final da experiência, apósrecolher a solução;

Ligue os fios à bateria e observe o que acontece.

Retire o grampo da mangueira contendo o gás hidrogênio, e recolha-o em um tubo deensaio. Repita este procedimento com o gás oxigênio. A seguir aproxime um fósforo aceso daboca do tubo, conforme o esquema.



Eletrólise da solução aquosa de iodeto de potássio

Objetivo:Esta prática tem por objetivo realizar a eletrólise de uma solução aquosa de iodeto de

potássio e identificar os produtos da eletrólise.

Tempo previsto:


Material e reagentes:tubo de ensaiopilha de lanterna 1,5V2 fios elétricos de 15 cm cada2 fios de cobreiodeto de potássio (0,5 g)solução aquosa de amidosolução alcoólica de fenolftaleínasolução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH)

tintura de iodo

Cuidados e descarte:O hidróxido de sódio (NaOH) é um sólido iônico branco, altamente higroscópico. Sendo

uma base muito forte, possui efeito altamente corrosivo sobre a pele. Devido à sua tendênciade reagir com gorduras, a soda cáustica é usada na fabricação de limpadores de forno (retiraas crostas de gordura) e de desentupidores de pia (reage com a gordura que entope a pia). Étambém usada na fabricação de sabões. Quando em contato com a pele ou os olhos, lavar com muita água. Se ingerida, não provocar vômito e procurar socorro médico. Em casos deingestão de soluções diluídas, administrar solução de ácido acético a 1% (v/v).

Todo o resíduo de produtos químicos deve obrigatoriamente ser descartado em frascos

apropriados para tal e nunca ser descartado na pia ou outro lugar.


Para preparar a solução de amido. Adicionar o amido a água morna. Usar 1g de amidopara cada 50 mL de água.

1. Experimento prévioa) Coloque água num tubo de ensaio até a metade e acrescente algumas gotas de soluçãode hidróxido de sódio. Pingue 1 ou 2 gotas de solução de fenolftaleína. Anote o resultado.

b) Encha novamente um tubo de ensaio pela metade e acrescente algumas gotas desolução de amido. A seguir, adicione 1 ou 2 gotas de tintura de iodo. Anote o resultado.



2. Eletrólise de iodeto de potássio aquoso

a) Num béquer dissolva o iodeto de potássio em água suficiente para completar 15 mL desolução.b) Acrescentar 10 gotas de solução de fenolftaleína e 10 gotas de solução de amido. Agitepara homogeneizar a mistura.c) Introduza os fios na solução de tal maneira que um deles fique próximo à superfície da

solução o outro próximo ao fundo.d) Ligue os fios à pilha de lanterna e faça observações sobre o que ocorre nos eletrodos.

Esquema do experimento de eletrólise.



Eletrodeposição do cobre

Objetivo:Esta prática tem por objetivo eletrodepositar cobre sobre uma peça de ferro (prego).


Material e reagentes:sulfato de cobre II (CuSO4)colher de medida (café)copo de plásticopilha de lanterna 1,5V1 fio de cobre2 fio elétrico de 15 cmpregos

Cuidados e descarte:

Sais inorgânicos se ingeridos podem causar vômitos, diarréia, dores de cabeça, perda dossentidos e aceleração do sistema nervoso central. Muitos deles provocam irritação da pele;neste caso deve-se lavar o local com muita água e sabão. Alguns sais podem liberar gasesvenenosos quando o pH do meio em que estão dissolvidos muda. Em todos os casos deve-seprocurar orientação médica.


Procedimento experimental:1. Dissolva uma colher de sulfato de cobre em 100mL de água no copo plástico.2. Prenda um pequeno objeto metálico limpo, a ser cobreado, numa das pontas de um fio

elétrico. A outra ponta desse fio deve ser ligada ao pólo negativo da pilha.3. Coloque esse objeto dentro da solução de cobre.4. O outro pedaço de fio serve para estabelecer o pólo positivo na solução; ligue-o ao pólopositivo da pilha. A outra ponta desse fio fica ligado ao fio de cobre que fica dentro dasolução.5. Faça passar a corrente elétrica durante 5 minutos, pelo menos.6. Após esse intervalo de tempo, interrompa a corrente. Retire a peça, lave-a com água eobserve o que ocorreu.7. Use uma bateria de 9V e compare com o resultado anterior.8. Inverta os pólos, fazendo a peça funcionar como pólo positivo e observe o que acontece.




A condutibilidade elétrica de sólidos e de soluções aquosas

Objetivo:Esta prática tem por objetivo testar a condutibilidade elétrica de sólidos e de soluções

aquosas utilizando uma lâmpada para detectar a corrente elétrica.

Tempo previsto:


Material e reagentes:10 béqueres de 100 mL2 fios de cobre de 10 cm cada2 fios elétricos de 15 cm cada1 lâmpada de 6 V com soquete1bateria de 9 Váguaaçúcar sal de cozinha

álcool etílico comercialsoluções de hidróxido de sódio 0,1, 0,5 e 0,75 mol/Lsoluções de ácido clorídrico 0,1, 0,5 e 0,75 mol/L

Cuidados e descarte:O hidróxido de sódio (NaOH) é um sólido iônico branco, altamente higroscópico (absorve

umidade do ar). Sendo uma base muito forte, possui efeito altamente corrosivo sobre a pele.Devido à sua tendência de reagir com gorduras, a soda cáustica é usada na fabricação delimpadores de forno (retira as crostas de gordura) e de desentupidores de pia (reage com agordura que entope a pia). É também usada na fabricação de sabões. Quando em contatocom a pele ou os olhos, lavar com muita água. Se ingerida, não provocar vômito e procurar

socorro médico. Em casos de ingestão de soluções diluídas, administrar solução de ácidoacético a 1% (v/v).O cloreto de hidrogênio (HCl) é um gás tóxico que, ma presença de água, recebe o nome

de ácido clorídrico. Ácidos provocam queimaduras quando em contato com a pele. Devemser retirados com muita água corrente e sabão. Se ingeridos, não se deve provocar vômito;tomar muita água e solicitar socorro médico para lavagem gástrica. Se a ingestão for deácido diluído, pode-se tomar solução básica de leite de magnésia. Em caso de contato comos olhos lavar com muita água e procurar um oftalmologista.

Álcoois em geral atuam como energético depressor do sistema nervoso central. Otratamento por ingestão é provocar vômito com posterior ingestão de água e açúcar. Ocontato com a pele e os olhos deve ser tratado com muita água corrente. O álcool por ser

inflamável deve ser mantido longe de qualquer tipo de chamaTodo o resíduo de produtos químicos deve obrigatoriamente ser descartado em frascosapropriados para tal e nunca ser descartado na pia ou outro lugar.

Procedimento experimental:1. Com um fio elétrico, ligue o pólo negativo dessa bateria a um dos fios de cobre.2. O outro fio de cobre é ligado a um fio elétrico em cuja extremidade está presa umalâmpada.3. Encoste a parte inferior da lâmpada no pólo positivo da bateria.4. Mergulhe os fios de cobre primeiramente nos sólidos e depois nas soluções a serem testadas.E observe se a lâmpada acende.

Observação: comece com água pura e acrescente, aos poucos, a substância a ser testada, observando o que ocorre.



Esquema do experimento de medida de condutividade das soluções



Reatividade de Metais com Ácido Clorídrico

Objetivo:Observar o que ocorre quando alguns metais são colocados em contato com uma

solução de ácido clorídrico. A ocorrência ou não da liberação de bolhas de hidrogênio e avelocidade com que essas bolhas se formam dão uma idéia da reatividade do metal com o

ácido.

Tempo previsto:50 minutos.

Material e reagentes:- 6 béqueres de 100 mL- solução de ácido clorídrico (HCl) 6 mol/L (ácido muriático comercial)- proveta de 25 mL- uma régua plástica de 30 cm- amostras dos seguintes metais (de tamanho e forma similares):

cobre magnésioestanho zincoferro alumínio

Cuidados:Soluções concentradas de ácido clorídrico (HCl) são corrosivas e podem causar

queimaduras graves. O vapor é extremamente irritante para a pele, olhos e sistemarespiratório. Se ocorrer qualquer contato com o ácido, a área afetada deve ser enxaguadacom água por 5 minutos; se esse contato envolver o olho, atenção médica deve ser procurada enquanto o enxagüe está sendo feito.

As precauções acima devem ser tomadas ao preparar as soluções diluídas usadasnesta atividade. Recomenda-se a utilização de óculos de segurança sempre que se usesoluções ácidas, mesmo diluídas. Ao diluir ácidos, sempre adicione o ácido à água, e não ocontrário. O calor liberado pelo processo de diluição do ácido pode causar espirramento se aadição não for feita na seqüência correta.

Este experimento deve ser realizado num ambiente bem ventilado. O gás hidrogênio égerado por algumas das reações deste experimento. Borbulhamento vigoroso desse gáspoderá fazer com que um pouco do ácido clorídrico seja arrastado para o ar, na forma de umaerosol.

O ácido clorídrico usado neste experimento pode ser diluído em bastante água edescartado na pia, sempre na presença de um fluxo de água (torneira aberta). O ácido não

utilizado pode ser guardado para uso futuro.


1. Identifique os 6 béqueres com o nome de cada um dos metais que serão testados. Istopode ser facilmente feito colocando um pedaço de papel com o nome do metal sob cadaum dos béqueres.2. Usando uma proveta, coloque aproximadamente 20 mL da solução de HCl 6 mol/L emcada um dos béqueres.3. Alinhe os 6 béqueres lado a lado, de modo que a régua plástica possa ser colocada sobre

eles e suas extremidades fiquem livres.4. Coloque uma amostra do metal apropriado (conforme identificado em cada béquer) sobrea régua plástica que está sobre os béqueres.



5. Incline a régua de modo que as amostras dos metais sejam adicionadas ao mesmo tempoaos ácidos nos béqueres. Imediatamente passe a observar que metais r eagem com o ácidoe note as velocidades relativas de reação. Anote suas observações.

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