ANÁLISE COMPARATIVA DA PRODUÇÃO E EMISSÃO DE CORRENTE ELÉTRICA ENTRE A BATATA INGLESA (SOLANUM TUBEROSUM) E O LIMÃO (CITRUS LIMON)

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Físico-Química

Autores

Oliveira, E.S. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAPÁ) ; Neves, P.A. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAPÁ) ; Xavier, N.S. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAPÁ) ; Batista, S.O.S. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAPÁ)

Resumo

O estudo deste trabalho teve por finalidade fazer um comparativo da diferença de potencial (ddp) e o tempo de permanência da corrente elétrica, fornecida pela batata inglesa (Solanum tuberosum) e o limão (Citrus limon). Para isto utilizou-se o método da experimentação fazendo uso de materiais alternativos e biodegradáveis. O experimento ocorreu na Universidade do Estado do Amapá, o qual mostrou a eficácia das células eletrolíticas analisadas, e sua viabilidade no ensino de Química como instrumento no processo de ensino aprendizagem, por ser um experimento de fácil realização.

Palavras chaves

Físico-química; Experimento; Geração de energia

Introdução

A Eletroquímica é uma ramificação da físico-química que aborda assuntos relacionados a transformação de energia, Kioca et al. (2000) defende que a conversão de energia química em energia elétrica é um fenômeno que pode e deve ser explorado exaustivamente. Tanto nas pilhas comuns quanto nas pilhas alternativas, o princípio da geração de energia é o mesmo, ou seja, ambas possuem substâncias eletrolíticas que causam reação de oxirredução. Neste sentido a utilização de materiais alternativos para a geração de energia trás grande relevância econômica e ambiental, pois além de apresentarem baixo custo, o experimento que funciona como uma pilha, ao ser descartado ou reutilizado, não causa nenhum risco à saúde humana tampouco ao meio ambiente. Duarte, Toledo e Oliveira, (2013) resaltam que é de grande importância a busca por processos capazes de aliar o máximo aproveitamento dos recursos disponibilizados e desenvolvimento sustentável. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo através de experimentos comparar a diferença de potencial (ddp) e o tempo de permanência da corrente elétrica gerada na batata inglesa (Solanum tuberosum) e no limão (Citrus limon), visando sua utilização no ensino de Química como possível instrumento no processo de ensino aprendizagem, pois a partir da experimentação relacionada ao conteúdo ministrado no 2º ano do Ensino Médio, espera-se que o aluno deva ficar estimulado e assim, explorem, desenvolva conceitos e supervisionem suas ideias, comparando-as com as ideias cientifica, pois só assim, elas terão papel importante no desenvolvimento cognitivo (FONSECA, 2001).

Material e métodos

O experimento foi desenvolvido com a utilização de 2 limões e 2 batatas, ambos adquiridos em supermercado, 1 voltímetro, 1m de fio de cobre, 8 moedas de cinco centavos (recobertas de cobre), 8 clipes, 1 palha de aço, 1 faca, fita adesiva transparente e 2 calculadoras da marca Zeta/ZT-715. Para a montagem dos dois sistemas foram utilizados os mesmos materiais, exceto para a base que difere a batata e o limão. O procedimento iniciou lixando com a palha de aço os metais (clips e moedas) para remover quaisquer agentes oxidantes, em seguida dividiu-se os limões e as batatas ao meio, e fez-se um corte nas extremidades de cada um, introduziu-se em uma extremidade um clip e na outra uma moeda, descascou-se as pontas dos fios de cobre e ligou-se ambos (ânodos e cátodos) até a montagem do sistema desejado, então, os fios de cobre foram ligados nos polos negativo e positivo, em seguida ligou-se no voltímetro. Após a comprovação da existência da corrente elétrica, os fios foram fixados nos polos da calculadora com o auxílio da fita adesiva, onde permaneceu ligado até ocorrer a descarga completa da célula eletrolítica (FIGURA 1).

Resultado e discussão

Com a análise dos dados observou-se que os valores de redução obtidos no experimento não foram iguais aos da literatura, pois a célula eletrolítica: Zn0(s)+Cu2+(aq)→ Cu0(s)+Zn2+(aq) gera 1,1 V. Sendo assim, Filho (2012) afirma que pela reação global, percebe-se que a placa de Zn(s) sofre corrosão e ainda ocorre um aumento da concentração de Zn2+ na solução. No eletrodo de cobre, íons Cu2+ recebem os elétrons cedidos pelo Zn(s) e se transformam em Cu(s), que é depositado na placa de Cu(s), diminuindo a concentração de Cu2+ na solução. Contudo, os valores experimentais da diferença de potencial (ddp) foram de 0,545 V com o limão, e 0,476 V com a batata. Em relação ao tempo de permanência da corrente elétrica, a batata apresentou maior eficácia, pois a calculadora permaneceu ligada ao sistema, em pleno funcionamento por 433 minutos, enquanto que o limão apresentou tempo máximo de duração 286 minutos, com diferença de aproximadamente 147 minutos, (FIGURA 2). Entretanto inúmeros fatores podem ter contribuído para a ocorrência dessa diferença, como por exemplo, os metais poderiam não estar em seu estado puro ou pode ter ocorrido oxidação devido o manuseio. A construção de conhecimentos a partir de experimento torna o ensino de Química mais significativo, no sentido que estimulam os estudantes a explorarem, elaborarem e supervisionarem suas ideias, comparando-as com a ideia científica, pois só assim elas terão papel importante no desenvolvimento cognitivo (FONSECA, 2001).

A- Sistema de montagem com a batata B- Sistema de montagem com o limão


Diferença de potencial (ddp) e tempo de permanência da corrente elétrica obtida pela Batata Inglesa e pelo Limão.

Conclusões

Diante dos resultados obtidos a partir do experimento realizado, foi possível comprovar a viabilidade na emissão de corrente elétrica utilizando a batata inglesa e o limão. Nas duas células eletrolíticas analisadas, a intensidade da corrente elétrica fornecida foi pequena, porém suficiente para ser utilizada em objetos de baixa voltagem como as calculadoras. Sendo assim, este trabalho deixa uma importante contribuição e abre novas discussões no que se refere ao ensino de Química, visto que o experimento aproxima o conteúdo dos livros com a realidade dos alunos.

Agradecimentos

UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAPÁ

Referências

BREDA, L. G.; TOLEDO, D. M.; OLIVEIRA, T. W. Conversão de energia térmica em energia elétrica utilizando motor stirling. UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETRÔNICA DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE MECÂNICA CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM MECATRÔNICA INDUSTRIAL. CURITIBA, 2013.

FONSECA, M.R.M. Completamente química: química geral, São Paulo, 2001.

FILHO, J, D. Disponível em: http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=33527. Acesso em 22 de julho de 2017.

HIOKA, N.; SANTIN FILHO, O.; MENEZES, A. J.; SEIJI, Y. F.; BERGAMASKI, K.; PEREIRA, R.V. Pilhas de Cu/Mg construídas com materias de fácil obtenção. Química nova na escola n° 11, maio 2000.