CONSTRUÇÃO DE UMA PILHA A PARTIR DE MATERIAIS SIMPLES.

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Ensino de Química

Autores

da Silva Rodrigues, M. (INTITUTO FEDERAL DE PERNAMBUCO) ; K.s.ferreira, L. (INTITUTO FEDERAL DE PERNAMBUCO) ; Manoel da Silva, J. (INTITUTO FEDERAL DE PERNAMBUCO) ; Marivaldo dos Santos, S. (INTITUTO FEDERAL DE PERNAMBUCO) ; de Souza Sabino, Q. (INTITUTO FEDERAL DE PERNAMBUCO) ; Santiago Silva, H. (INTITUTO FEDERAL DE PERNAMBUCO)

Resumo

Reações químicas usadas para gerar eletricidade é obtida através de uma corrente gerada quimicamente, os elétrons saem de uma região em que ocorre oxidação até a região onde ocorre redução. A pilha de Daniell é um exemplo deste sistema. A química estuda as reações e fenômenos químicos, este campo científico abrange todos os processos que envolvam transferência de elétrons entre substâncias, logo, a transformação de energia química em energia elétrica. Pilhas é um dispositivo que produz corrente elétrica por intermédio de uma reação de oxirredução, tal processo ocorre, produzindo migração de elétrons espontaneamente gera uma corrente elétrica produzindo diferença de potencial entre dois polos chamado de pilha ou bateria.

Palavras chaves

Conversão espontânea; de energia química ; em elétrica.

Introdução

Alessandro Giuseppe Volta, físico italiano, foi um dos precursores dos estudos de fenômenos elétricos e conseguiu gerar eletricidade por meio de reações químicas, Volta construiu um estranho aparelho com moedas de cobre, disco de zinco e discos de feltro banhados com uma solução ácida, que servia para produzir com continuidade um movimento de cargas elétricas através de um condutor. Esse aparelho foi chamando de pilha no ano de 1800, porque as moedas de cobre, os discos de feltro e os de discos de zinco eram empilhados uns sobre os outros. Pilhas ou células eletroquímicas são dispositivos que transformam reações químicas em energia elétrica ou seja na ‘pilha’ ocorre uma reação espontânea de tipo redox que resulta numa quantidade de eletricidade. Reações químicas espontâneas produzem eletricidade, quando colocados num meio líquido condutor de cargas elétricas. O funcionamento de uma pilha baseia- se na ocorrência de reações de oxidação redução uma vez que estas são reações de transferência de elétrons, o que faz com que possam ser utilizadas para obtenção de corrente elétrica. Nestas reações o redutor transfere elétrons na semi reação de oxidação e o oxidante recebe-os na semi reação de redução, os dispositivos possuem dois eletrodos e um eletrólito onde ocorrem reações de oxirredução espontâneas que geram corrente elétrica capaz de acender uma lâmpada ou fazer funcionar um pequeno motor e entre outros aparatos (ATKINS & JONES, 2012). Nos livros didáticos cita-se a pilha de Daniell como referência para explicar os fenômenos que ocorrem numa célula eletroquímica. Com a descoberta das pilhas e o seu desenvolvimento representou um grande avanço tecnológico, ocupando um papel importante em nossa sociedade (BRADY & HUMISTON, 1986). Com base nesse assunto é fundamental realizar uma aula experimental para que os alunos entendam melhor os fenômenos que ocorrem durante o processo de oxirredução.

Material e métodos

Atividade foi realizada em uma escola da rede pública localizada no município de Ipojuca, em Pernambuco, com alunos do primeiro ano do ensino médio, abril 2019. Para a produção da pilha utilizamos materiais simples ou materiais de uso comum de fácil acesso, como o sal de cozinha, água sanitária, fios de cobre, placa de alumínio, placa de cobre, arame de alumínio, multímetro, leds e béquer. Inicialmente prendemos uma das extremidades do fio de cobre na placa de alumínio a outra extremidade na placa de cobre, colocamos no béquer, adicionamos a água sanitária e o sal de cozinha, fizemos uma ligação em serie, medimos a tensão observamos que a intensidade do fluxo, medida em ampère (A) foi de 3,82 V, como mostra a figura abaixo, inserimos os leds, observamos que eles acenderam. A aula experimental com utilização de materiais de baixo custo, torna possível relacionar questões químicas que facilitem o ensino e aprendizagem. Por meio das discussões, das avaliações e dos registros, percebemos que houve compreensão dos estudantes em relação ao tema abordado. Embora o ensino centrado numa perspectiva contextualizada seja desafiador, pode-se afirmar que a experiência vivenciada com a aplicação dessa proposta foi muito relevante e produtiva. A proposta elaborada pelos participantes do grupo proporcionou meios de dinamizar e enriquecer o processo ensino aprendizagem. A aplicabilidade dos conceitos abordados em química é de extrema importância. Ela enquanto disciplina, incorpora a matriz curricular do ensino fundamental e médio, sua aprendizagem deve proporcionar o entendimento dos fenômenos e transformações químicas a fim de que o educando, de maneira fundamentada, possa utilizar-se de recursos em sua tomada de decisão e interação com o meio social.

Resultado e discussão

Com o experimento observamos que os ledes acendeu, os alunos aprenderam na prática o processo básico de corrente elétrica. A atividade apresentada não tinha cunho avaliativo, então os resultados foram monitorados por meio de uma avaliação com perguntas dissertativa: A questão 1, referente a perda e ganho de elétrons, 89% dos alunos responderam que houve transferência de elétrons entre os átomos os íons das substâncias. Questão 2, referente o que é pilha 91% dos alunos responderam, é um dispositivo que transfere elétrons em uma reação de oxirredução, propiciando o aparecimento de corrente elétrica. E finalmente, a questão 3, foi respondida por 94,9% dos alunos concluíram que os lede acendera porque um metal forneceu elétrons para o outro, gerando uma corrente elétrica, esta corrente foi suficiente para acender os leds. Toda pilha é um dispositivo que possui dois eletrodos e um eletrólito em que ocorrem reações espontâneas de oxirredução capazes de gerar uma corrente elétrica. Semirreação no ânodo: Zn( s) ↔ Zn2+(aq) + 2 e– Semirreação no cátodo: Cu2+(aq) + 2 e– ↔ Cu( s) A lâmpada acendeu porque o conjunto de eletrodos, fios metálicos forneceram as condições para a movimentação ordenada de cargas elétricas, originando uma corrente elétrica. O fato de a lâmpada acender também revela que há uma diferença de potencial elétrico entre as placas metálicas de cobre e zinco. A carga elétrica resultante da diferença de potencial das extremidades, o deslocamento de elétrons ocorreu para restabelecer o equilíbrio desfeito pela ação da reação química.

tenção gerada 3,82 V

Conclusões

As competências dos licenciando perspectiva, práticas docente e nas práticas pedagógicas para motivar seus futuros alunos, gerar energia química através de uma pilha estabelecendo-se a inter-relação dos conteúdos didáticos com a realidade do alunado, sobretudo, contextualizando-os nas ações do seu cotidiano para explicar o processo de ionização e dissociação dos Íons em sais, ao serem dissolvidos em água. Mesmo aqueles pouco solúveis apresentam elevado grau de dissociação. Quanto maior o grau de dissociação maior será a capacidade de uma solução em conduzir corrente elétrica.

Agradecimentos

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia- Pernambuco - IFPE Congresso Brasileiro de Química - CBQ Associação Brasileira de Química - ABQ Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Referências

ATKINS, P. e JONES, L. Princípios de Química questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2012.
BRADY, J. E, & HUMISTON. G. E. Química Geral 2ª ed. Rio de janeiro: LTC, p. 59 614,1986.
BEHRENS, M. A. (2005). O Paradigma emergente e a prática pedagógica. Petropólis: Vozes.
CHAMIZO, J. A., & IZQUIERO, M. (2008). Avaliação das competências de Pensamento científico. Caderno Temático de Química Nova na Escola, 27.

GAY, J. E., HUMISTER, G. E. Química geral, 2ª ed. Rio de janeiro: LTC, 1996.
LEE, J. D. Química Inorgânica não tão concisa / J. D. Lee; tradução da 5° Ed. Inglesa.
SERAFIN, Cleber F. Pilhas: Geradores químicos. .docstoc We Make You Business Better. Disponível em: <http://www.docstoc.com/docs/120770296/Pilhasgeradoresqu%EF%BF%BDmicos>. Acesso em: 24 agosto. 2019.