Eletrólise por 5 centavos Por: Leandro Fantini

Converta íons zinco em zinco metálico gastando 5 centavos.

Materiais Necessários

  • Uma pilha pequena (AA) ou uma chapa galvanizada
  • HCl 1,0 mol/L ou ácido muriático
  • Dois copos de vidro
  • Um eliminador de pilha (carregador de celular adap
  • Um alicate e uma chave de fenda
  • Uma moeda de 5 centavos (de cobre)
  • Um clipe de papel
  • Solução de hidróxido de sódio 1,0 mol/L
  • Uma chapa de cobre ou qualquer outra (usamos cobre

Fase 1 - Mãos à obra

 Se você optar por usar um pedaço de chapa galvanizada, pule este passo.

Caso opte por usar a pilha, proceda da seguinte maneira:

Usando o alicate e a chave de fenda, abra a pilha cuidadosamente. Retire a chapa externa e todo o material interno (um pó preto e o grafite). Deixe apenas a chapa cinza de zinco.

Fase 2 - Mãos à obra

 Coloque um pouco de HCl dentro do copo e introduza nele o pedaço de zinco da pilha. Deixe aí por uns 20 minutos.

Prenda a moeda no clipe, e usando o eliminador (clique aqui e veja como adaptar um carregador  de celular) conecte o "jacaré" preto (negativo) no clipe, e o vermelho (positivo) no zinco. NÃO DEIXE OS "JACARÉS" ENTRAREM EM CONTATO COM A SOLUÇÃO.

 

Fase 3 - Mãos à obra

Prepare uma solução básica pingando algumas gotas de NaOH em um outro copo, para que após a eletrólise, se mergulhe a moeda dentro dela a fim de neutralizar a ação do ácido.

Faça um teste antes e veja que sem a corrente elétrica, não ocorre nada.

 

Fase 4 - O que acontece

Com o eliminador ligado à tomada introduza ambas as partes dentro do copo com ácido e sob leve agitação deixe até que a moeda fique acinzentada (aproximadamente 10 segundos). Logo após retirar a moeda do ácido, mergulhe-a dentro de uma outra solução básica preparada no passo anterior para neutralizar a ação de ácido.

USANDO A PLACA DE COBRE.

Deixe a placa bem limpa e em seguida pressione levemente seu dedo sobre a placa deixando sua impressão digital. Aplique a eletrólise da mesma forma que foi com a moeda e pronto.

Fase 5 - O que acontece

 A eletrólise é um processo usado para a obtenção de reações de óxido-redução. Em soluções eletrolíticas o processo se baseia na passagem de uma corrente elétrica.

Inicialmente colocamos o zinco sólido dentro do copo com HCl(aq) o que resultou em: 1) Zn(s) + 2HCl(aq)        > Zn2+(aq) + 2Cl-(aq) + H2(g) ou simplesmente, 2) Zn(s) + 2H+(aq)          > Zn2+(aq) + H2(g) De acordo com a tabela de potenciais padrão de redução, temos: 3) Zn2+(aq) + 2e-        > Zn(s) Eºv = - 0,76 4) 2H+(aq) + 2e-            > H2(g) Eºv = 0

Ou seja, de acordo com esses valores o íon zinco jamais ganharia dois elétrons espontaneamente para se depositar no cobre. Até porque o potencial padrão de redução do cobre (II) é +0,34v. Em outras palavras queremos dizer com isso que o processo inverso seria espontâneo: O íon cobre ganhando elétrons do zinco e se transformando em cobre metálico. Como mostra a reação abaixo. 5) Cu2+(aq) + Zn(s)        > Cu(s) + Zn2+(aq) É bem provável que você já tenha visto a reação (5), se trata de uma pilha, a pilha de Daniell. Sendo assim, a eletrólise é o processo inverso da pilha. Por isso o pólo negativo (“jacaré “ preto) foi preso ao clipe que continha o cobre. Desta forma a moeda de cobre ficou carregada de elétrons o que permitiu sem nenhum problema que os íons zinco ganhassem dois elétrons e se depositassem no cobre na forma de zinco metálico, mudando assim a cor da moeda. Por isso é que sugerimos a moeda de cobre, a mudança de cor fica bem mais pronunciada do que em uma moeda que já é prateada. Usamos ainda uma solução alcalina (básica) para mergulhar a moeda após a eletrólise, apenas para neutralizar a oxidação do zinco pelo ácido quando deixamos de fornecer a corrente elétrica.

Lembrando mais uma vez que para que a deposição seja bem feita, é necessário que o material que vai receber a deposição esteja muito bem limpo. No caso da placa de cobre inicialmente ela estava toda limpa, porem quando colocamos sobre ela o dedo, deixamos ali a gordura do dedo na placa. Para que fique melhor, você pode passar o dedo na sua testa a fim de engordurá-lo bem, e aí sim pressioná-lo sobre a placa de cobre.

Comentários - 6 Comentários

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Tiago Zanette em 21/12/2014 13:59:41

Muito bom.

Esse processo também é conhecido como galvanização ou eletro deposição se não estou enganado. Gostaria de saber se é possível fazer com outros metais como por exemplo o ouro, e se poderia ser usado o acido muriático nesse caso também. Abraço

Leandro Fantini em 03/10/2010 15:06:26

Uma maneira simples de se calcular isso é pesar a moeda antes e depois da eletrólise, assim dá pra saber o quanto de zinco foi depositado em gramas ou mol e até o numero de átomos. Um abraço.

Alênio Júnior em 02/10/2010 19:31:49

Muito massa, completando as informações, se souber a carga emitida na reação e sabendo que a massa de um mol de zinco é aproximadamente 65,4g da pra se tirar a relação e ver quanto de zinco foi depositado no cobre.

Ex: para carga: x1 faraday(f)=96500coulombs(c) depositam 65,5g de zinco. A carga que foi usada na reação depositará y gramas de zinco, formando uma regra de 3 simples

obs: x= numero da oxidação do zinco que é 2 eletrons

se eu estiver errado em algo, me corrija, novo no site e primeiro post meu aqui!

abraços !