Experimentos com pilhas

por Alfredo Mateus

Neste artigo vamos mostrar os experimentos compartilhados no portal pontociência sobre pilhas e baterias. Experimentos com pilhas podem ser feitos com materiais bem simples.

Os multímetros podem ser encontrados hoje facilmente e por um preço bem baixo. Fios com garras jacaré podem ser encontrados em lojas de materiais para eletrônica. Na falta de chapas de cobre, um fio grosso pode ser achatado com um martelo. Monte os seus kits e faça esses experimentos com seus alunos. O tópico é sempre relevante, especialmente hoje que dependemos de baterias para todos os aparelhos móveis como celulares e notebooks. 

PILHA DE DANIELL

A pilha de Daniell é a pilha clássica mostrada em livros didáticos. Uma placa de cobre mergulhada em uma solução com íons de cobre e uma placa de zinco em uma solução contendo íons de zinco, uma ponte salina. Ela não consegue gerar uma corrente alta, e muitas vezes os alunos ficam frustrados por não conseguirem acender uma lâmpada ou mover um motor. 

PILHA DE ZINCO E MAGNÉSIO

Um conceito importante ao se falar de pilhas é a ideia de que metais diferentes tem tendências diferentes de se oxidarem. É possível se investigar essa tendência montando pilhas com esses metais e verificando qual deles está se oxidando. O metal que se oxida sempre está no polo negativo da pilha, o que pode ser descoberto usando-se um multímetro e vendo se o sinal da voltagem está positivo ou negativo. Quando a voltagem está positiva, o terminal vermelho do multímetro está ligado no polo positivo e o terminal preto está ligado no polo negativo. No vídeo podemos ver que o magnésio é o polo negativo e o zinco o polo positivo da pilha.

PILHA DE DENSIDADE

Em uma pilha de densidade, também chamada de pilha de gravidade, não temos uma ponte salina. As duas soluções permanecem separadas por um tempo devido à sua diferença em densidade. A ponte salina sempre aumenta a resistência interna da pilha, limitando a corrente, então essa versão pode gerar uma corrente maior que uma pilha na sua versão tradicional.

PILHA DE REFRIGERANTE

Quando os alunos só conhecem a pilha de Daniell e similares, podem ter a ideia de que todas as pilhas são iguais. É interessante mostrar quais são os fundamentos por trás das pilhas e para isso usar materiais alternativos pode ser uma boa ideia. Nesse caso usamos um refrigerante, uma solução ácida, como eletrólito da pilha. Ao tentar entender o que acontece nesse caso, o aluno logo percebe que não existem íons de cobre ou de zinco na solução. O eletrodo de zinco se oxida, formando íons Zn2+ e os elétrons passam pelo fio até chegar na placa de cobre. Na placa de cobre, os íons H+ são reduzidos a hidrogênio gasoso. 

ENTENDENDO UMA BATERIA

Neste experimento montamos uma bateria recarregável, de chumbo, similar à encontrada em carros. A bateria precisa ser carregada inicialmente e depois pode ser usada para movimentar um motor ou em um relógio.

TRATOR MOVIDO A ELETRICIDADE

Uma forma divertida e interessante de demonstrar o funcionamento de uma pilha é usar um carrinho de brinquedo. No caso usamos um trator que funciona com apenas uma pilha e um caminhão onde a pilha é montada. Para mover um motor, precisamos de uma corrente relativamente alta. Para aumentar a corrente, o importante é que os eletrodos tenham uma área grande. A voltagem depende apenas da reação ocorrendo, mas a corrente depende da velocidade da reação, de quantos elétrons estão passando pelo fio.

PILHAS NO RETROPROJETOR

Retroprojetores foram muito utilizados no passado em sala de aula para projetar transparências escritas, como um predecessor dos powerpoints e datashows. Uma maneira de resgatar e aproveitar os retroprojetores é usá-los para demonstrações de experimentos. No vídeo acima mostramos uma pilha feita com uma placa de cobre e uma fita de magnésio, que é capaz de acender um relógio digital. Este relógio é especial pois o display de cristal líquido é transparente, sendo perfeito para se usar na projeção.

O segundo vídeo usando o retroprojetor mostra uma pilha de chumbo sendo carregada e usada para rodar um motor com uma hélice.

FINALMENTES

Estes experimentos podem ser explorados de diversas maneiras, na forma de demonstrações pelo professor, como investigações dos alunos ou mesmo em uma feira de ciências.

Se você gostou dos experimentos, compartilhe com seus colegas e amigos. Deixe um comentário abaixo. 

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1 comentário

Angélica Araújo 24/06/2020 - 4:10 pm

Muito bom seu material Alfredo! Ajuda bastante professores, alunos e pessoas interessadas em saber mais de química. Aprendi e continuo aprendendo muito com você! Um grande abraço.

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