`Bateria` com refrigerante

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'Bateria' com refrigerante
Prof. Luiz Ferraz Netto
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Introdução
Esse experimento simples, para mostrar a conversão de energia química em energia
elétrica, requer apenas laminas de cobre e de zinco, uma lata de refrigerante (qualquer
bebida ácida efervescente servirá) e um componente elétrico bastante sensível. Esse
componente pode ser um bom voltômetro (voltímetro, para os domingueiros) ou mesmo um
pequeno motor elétrico de pequeníssima potência (motor de baixa inércia). Há pequenos
motores elétricos que não requerem mais de 15 microampères para girar!
Montagem
Para formar a bateria, conectamos as lâminas de cobre e zinco a fios de cobre comuns e
esses fios são ligados ao medidor de tensão ou ao motor elétrico e, a seguir, as lâminas
são mergulhadas na bebida ácida efervescente (soda, pepsi-cola, guaraná etc.). O motor
começará a girar evidenciando que, de algum modo, está ocorrendo uma reação química
entre os metais e o ácido da bebida. O ácido constitui o eletrólito, as lâminas os eletrodos.
Quando se usa de algum refrigerante tipo 'coca', é de fato o ácido fosfórico que representa,
em solução, o eletrólito.
O diagrama ilustrado abaixo dá uma idéia do que está acontecendo.
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Material oriundo do site www.feiradeciencias.com.br. Reprodução autorizada pelo autor.
O Copyright do “Feira de Ciências” está reservado para “Luiz Ferraz Netto” e seu conteúdo está protegido pela Lei de Direitos Autorais.
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Eletrodos de cobre e zinco em ácido fosfórico na célula voltáica.
A oxidação do eletrodo de zinco destrói lentamente aquela lâmina e libera elétrons no
metal. Os íons de zinco terminam no eletrólito. Cobre e zinco têm potenciais de eletrodo
suficientemente diferentes para produzir uma diferença de potencial acima de 1 volt entre
os elétrodo (cobre e zinco têm potenciais de eletrodo de +0.34V e -0.76V, respectivamente,
medidos em relação a um eletrodo padrão, de hidrogênio). Os elétrons liberados no zinco
fluem através do circuito externo para o cobre e entram no eletrólito para combinarem-se
com íons de hidrogênio do ácido fosfórico. A redução associada com esta reação produz
gás hidrogênio.
O eletrodo de cobre não deve se deteriorar tão rapidamente quanto o zinco, contudo,
ocorrerá uma reação secundária de oxidação do cobre produzindo íons de cobre e
elétrons. Esta reação (que não é mostrada no diagrama) é encorajada através de íons de
hidrogênio individuais H+ que combinam com moléculas d'água H20 para produzir íons
hidroxilas H3O+. Os íons hidroxilas levam elétrons do cobre, e assim o cobre também se
deteriora.
Além
disso,
há
outras
reações
indesejáveis.
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A tabela abaixo mostra para o potencial de elétrodo, com os valores de tensão medidos
contra um 'eletrodo' padrão, de hidrogênio (que é adotado e se lhe atribui o valor arbitrário
zero).
Quaisquer dois metais suficientemente afastados nessa tabela, quando submersos num
eletrólito ácido (mas, não só), servirá para constituir uma 'bateria'.
Série eletroquímica de alguns metais referidos á célula padrão, de hidrogênio.
Finalmente, em lugar do refrigerante, tente usar limão, ou melhor ainda, limões em paralelo
(entendeu né!) --- ai então ficará mais preciso o termo "bateria" aplicado á demonstração.
Legumes também servem como eletrólitos e a batateria ( ver experimento) é um bom
exemplo disso.
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