QUÍMICA PROF.ª DARLINDA MONTEIROPROF.ª YARA GRAÇA2º ANOENSINO MÉDIO

Unidade IVEnergia

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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Aula 20.2ConteúdoPilhas e Baterias

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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HabilidadeEntender a importâncias das pilhas e baterias em nosso cotidiano e também perceber que existem métodos de descarte de tais resíduos.

CONTEÚDOS E HABILIDADES

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CorrosãoÉ a deterioração de metais causada por processos eletroquímicos das reações de oxirredução.

REVISÃO

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Para entender melhor como funciona esse processo, é importante esclarecer os seguintes conceitos:

• Oxidação é a perda de elétrons. • Redução é o ganho de elétrons. • Reação de oxirredução é aquela em que ocorre

transferência de elétrons entre os átomos evolvidos.

REVISÃO

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Você saberia dizer o que é feito com pilhas e baterias em sua comunidade?

DESAFIO DO DIA

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Pilhas e baterias no cotidianoO processo químico de troca de elétrons, conhecido como oxirredução, é responsável pelo funcionamento e propriedades das pilhas e baterias de nosso cotidiano.

AULA

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“No dia a dia usamos os termos pilha e bateria indistintamente. Pilha é um dispositivo constituído unicamente de dois eletrodos e um eletrólito, arranjados de maneira a produzir energia elétrica. Bateria é um conjunto de pilhas agrupadas em série ou paralelo, dependendo da exigência por maior potencial ou corrente.”

AULA

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Pilha comum ^

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AULA

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Desse modo, o processo eletrolítico envolvido em uma pilha ou em uma bateria é o mesmo, e trata de uma troca de elétrons entre duas espécies, um agente oxidante e um agente redutor. Por exemplo, no caso da pilha alcalina tem-se uma barra de manganês metálico eletroliticamente puro, imerso numa pasta de hidróxido de zinco.

AULA

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AULA

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Dela são conhecidos os respectivos potenciais-padrão de redução, conforme as equações abaixo:

• Mn2+ + 2e → Mn0 E0 = -1,18V • Zn2+ + 2e → Zn0 E0 = -0,76V

AULA

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Inicialmente, ambas as equações apresentam uma redução (recebimento de elétrons). Para se chegar ao potencial gerado pela pilha, deve-se inverter a equação de menor valor, independentemente de sua natureza, invertendo-se assim o sinal matemático da mesma, de modo a chegar-se a:

• Mn0 → Mn2+ + 2e E0 = +1,18V • Zn2+ + 2e → Zn0 E0 = -0,76V

AULA

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Ao se somar os potenciais de oxidação (primeira equação) e de redução (segunda equação), chega-se ao potencial gerado pela pilha na associação dos dois metais. No caso, a pilha possui um potencial de +0,42 volts. Ao se associar, em série ou paralelo, conjuntos individuais dessas duplas de metais, aumentando o potencial referido potencial individualmente, formamos uma bateria.

AULA

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As pilhas e baterias primárias são aquelas que não podem ser recarregadas. Uma vez que a reação de transferência de elétrons cessa, a pilha para de funcionar, tendo em vista que suas reações não são reversíveis.

Já as pilhas e baterias secundárias são recarregáveis e podem ser usadas inúmeras vezes.

AULA

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Diferença entre as pilhas

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AULA

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Particularmente em relação às baterias, percebe-se atualmente uma maior preocupação ambiental com o seu descarte, ainda problemático e altamente agressivo ao meio ambiente. Por exemplo, “baterias de hidreto metálico/óxido de níquel e as de íons lítio representam um risco ambiental muito menor do que as de níquel/cádmio.

AULA

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Apesar disso, das 5 milhões de baterias de telefones celulares existentes no Brasil em 1999, 80% ainda eram de níquel/cádmio; apenas 18% eram de hidreto metálico/óxido de níquel e 2% de íons lítio.”1

Atualmente, as pilhas e baterias de íons de lítio dominam o mercado.

AULA

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Outros tipos de Pilha

Bateria de níquel-cádmio É utilizada em filmadoras, aparelhos eletrônicos portáteis, telefones celulares etc. Cd + 2 Ni(OH)3 → Cd(OH)2 +2 Ni(OH)2

AULA

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Bateria de latinha de alumínio

AULA

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1. Numa pilha eletroquímica sempre ocorre:a) Redução no ânodo.b) Movimentação de elétrons no interior da solução

eletrolítica.c) Passagem de elétrons, no circuito externo, do

cátodo para o ânodo.d) Reação de neutralização.e) Uma reação de oxirredução.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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2. (Vunesp) A equação seguinte indica as reações que ocorrem em uma pilha:

Zn(s) + Cu2+

(aq) → Zn2+

(aq) + Cu(s)Podemos afirmar que:a) O zinco metálico é o cátodo.b) O íon cobre sofre oxidação.c) O zinco metálico sofre aumento de massa.d) O cobre é o agente redutor.e) Os elétrons passam dos átomos de zinco metálico aos íons

de cobre.

DINÂMICA LOCAL INTERATIVA

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CorrosãoÉ a deterioração de metais causada por processos eletroquímicos das reações de oxirredução.

RESUMO DO DIA

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Para entender melhor como funciona esse processo, é importante esclarecer os seguintes conceitos:

• Oxidação é a perda de elétrons. • Redução é o ganho de elétrons. • Reação de oxirredução é aquela em que ocorre

transferência de elétrons entre os átomos evolvidos.

RESUMO DO DIA

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A corrosão: problema a ser enfrentado. • Comprometimento dos bens arquitetônicos de um

país. • Prejuízos na estrutura de pontes, edifícios, navios e

máquinas.

RESUMO DO DIA

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Pilha e baterias

RESUMO DO DIA

Latas de sardinha, de tinta, de molho de tomate, embalagens de perfume.O que elas têm em comum?

DESAFIO DO DIA

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Você saberia dizer o que é feito com pilhas e baterias em sua comunidade?

DESAFIO DO DIA

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