Mito metálico - O cobre é o melhor condutor de eletricidade

O cobre é um ótimo condutor de eletricidade.

Fazem-se com ele anualmente milhões de metros de fios elétricos.

O cobre permite a passagem da corrente elétrica sem grande perda de energia. Há bobinas com fio de cobre enrolado nos motores elétricos, geradores e eletroímanes. Encontram-se em aparelhos de todos os género, desde altifalantes até guindastes. Um automóvel de um tamanho mediano tem cerca de 1500 metros de fio de cobre.

Apesar de ser melhor condutor do que o ouro, o tungsténio, o zinco, o ferro e a maioria dos outros metais, não é o melhor de todos.

O prémio de melhor condutor vai para a prata, que é cerca de 7% mais condutora do que o cobre. A prata não é tão utilizada nas instalações elétricas como o cobre, por causa do preço elevado.

O grupo de trabalho:

Beatriz Neto n.º 3 12º N2

Filipa Cabano n.º 11 12º N2

Susana Mestre n.º 25 12º N2

Aula laboratorial - Construção de uma pilha com determinada diferença de potencial

Construção da pilha de Daniell

1. Colocar 80 mL de solução de CuSO₄.5H₂O, c=1,0 mol/L, num gobelé e 80 mL solução de ZnSO₄·7H₂O, c=1,0 mol/L, no outro gobelé.

2. Para a preparação da ponte salina, colocar a solução de KCl no tubo de vidro.

3. Colocar algodão embebido na solução de KCl nas extremidades do tubo de vidro.

4. Introduzir uma extremidade da ponte salina no gobelé que contém a solução de CuSO₄.5H₂O e a outra extremidade no gobelé que contém a solução de ZnSO₄·7H₂O.

5. Lixar cuidadosamente as lâminas de zinco e cobre, removendo impurezas e óxidos das suas superfícies.

6. Lavar as lâminas com água destilada e colocar a lâmina de cobre no copo com a solução de sulfato de cobre (II). Colocar a lâmina de zinco no copo que contém a solução de sulfato de zinco.

7.  Colocar um fio com o crocodilo na lâmina de zinco e outro na lâmina de cobre.

8. Ligar cada um dos fios ao voltímetro.

9. Esperar algum tempo e registar a leitura efetuada no voltímetro.

10. Registar a temperatura das soluções em cada copo.

11. Repetir todas as etapas do procedimento utilizando uma solução de ZnSO₄·7H₂O de c=0,5 mol/L.

Sem a ponte salina é impossível medir-se a diferença de potencial! 

A ponte salina tem duas funções: garantir o indispensável equilíbrio elétrico dentro de cada uma das soluções e fechar o circuito elétrico.

Como podemos ver no vídeo, quando se retira a ponte salina, o voltímetro deixa de marcar uma diferença de potencial no mostrador, ou seja, deixa de passar corrente elétrica. 

O grupo de trabalho:

Beatriz Neto n.º 3 12º N2

Filipa Cabano n.º 11 12º N2

Susana Mestre n.º 25 12º N2

Uma pilha de limão põe uma lanterna a dar luz

Um bocado de cobre (uma moeda de cobre, por exemplo) e um bocado de zinco (um prego galvanizado, por exemplo) espetados nos sucos ácidos de um limão fresco criam de facto um pouco de eletricidade. 

Se ligasses fios vindos do zinco e do cobre a um pequeno altifalante, ouvirias uns ligeiros estalidos. É a eletricidade a chamar!

Os miliamperes (milésimos de ampere) são uma medida de corrente elétrica. Uma única pilha de limão poderia gerar uma corrente de 1-5 miliamperes, ao passo que uma lâmpada incandescente normal de lanterna requer entre 250 a 500 miliamperes para dar uma luz forte. Portanto, seria necessário um cesto cheio de limões a servir de pilhas para alimentar a lâmpada de uma modesta lanterna!

A maneira de fazer funcionar esta experiência recorre a um pequeno LED (díodo emissor de luz) dos que são empregues na eletrónica. Os LED exigem menos eletricidade para produzirem luz, mas mesmo um LED talvez precise de dois ou três limões.

O grupo de trabalho:

Beatriz Neto n.º 3 12º N2

Filipa Cabano n.º 11 12º N2

Susana Mestre n.º 25 12º N2

Atividade laboratorial - Construção de uma pilha com determinada diferença de potencial elétrico

Preparação de soluções: 

• 200 mL de CuSO₄·5H₂O, c=1,0 mol/dm³   R: 22-36/38  S: 2-22
• 250 mL de ZnSO₄·7H₂O, c= 1,0 mol/dm³   S: 2/15-16
• 250 mL de ZnSO₄·7H₂O, c=0,5 mol/dm³    S: 2/15-16
• 100 mL de KCl,  c= 1,0 mol/dm³    S:2

Preparação de 200 mL de uma solução aquosa de sulfato de cobre (II) com concentração 1,0 mol/dm³

1. Medir 49,94 g de CuSO₄.5H₂O para um gobelé de 200 cm³ com o auxílio de uma espátula, usando uma balança digital. Registe o valor medido.

2. Dissolver todo o soluto usando parte do solvente e agitando com uma vareta de vidro.

3. Verter a solução para o balão volumétrico de 200 mL com o auxílio de um funil, lavando o copo, a vareta de vidro e o funil com solvente, para arrastar todo o soluto.

4. Adicionar água destilada até à marca.

5. Tapar e homogeneizar a solução.

6. Enxaguar um frasco com água destilada.

7. Enxaguar o mesmo frasco 3 vezes com pequena porções da solução preparada, rejeitando a solução de enxaguamento.

8. Verter a restante solução para dento do frasco e rotular com as seguintes indicações:

- Identificação da solução com respetiva concentração.

- Informação de segurança.

- Data.

- Identificação do grupo

Preparação de 250 mL de uma solução aquosa de Sulfato de Zinco com concentração 1,0 mol/dm³

1. Medir 71,89 g de ZnSO₄·7H₂O para um gobelé de 200 cm³ com o auxílio de uma espátula, usando uma balança digital. Registe o valor medido.

2. Verter o sulfato de zinco para o balão volumétrico de 250 mL com o auxílio de um funil, lavando o copo e o funil com solvente, para arrastar todo o soluto.

3. Adicionar água destilada até à marca.

4. Tapar e homogeneizar a solução.

5. Enxaguar um frasco com água destilada.

6. Enxaguar o mesmo frasco 3 vezes com pequena porções da solução preparada, rejeitando a solução de enxaguamento.

7. Verter a restante solução para dento do frasco e rotular com as seguintes indicações:

- Identificação da solução com respetiva concentração.

- Informação de segurança.

- Data.

- Identificação do grupo

Preparação de 250 mL de uma solução aquosa de Sulfato de Zinco com concentração 0,5 mol/dm³

1. Medir 35,95 g de ZnSO₄·7H₂O para um gobelé de 200 cm³ com o auxílio de uma espátula, usando uma balança digital. Registe o valor medido.

2. Verter o sulfato de zinco para o balão volumétrico de 250 mL com o auxílio de um funil, lavando o copo e o funil com solvente, para arrastar todo o soluto.

3. Adicionar água destilada até à marca.

4. Tapar e homogeneizar a solução.

5. Enxaguar um frasco com água destilada.

6. Enxaguar o mesmo frasco 3 vezes com pequena porções da solução preparada, rejeitando a solução de enxaguamento.

7. Verter a restante solução para dento do frasco e rotular com as seguintes indicações:

- Identificação da solução com respetiva concentração.

- Informação de segurança.

- Data.

- Identificação do grupo

A professora de química solicitou que preparássemos a solução que serviria para a ponte salina, utilizando uma balança analítica, para que praticássemos a técnica, embora para a atividade laboratorial que vamos realizar não fosse necessário.

A Balança Analítica tem seu uso mais restrito, usualmente apresentam o prato para colocação de amostras protegido por portas de vidro corrediças, porque leves ou imperceptíveis correntes de ar podem levar instabilidade ao valor lido (conforme foi exemplificado pela professora) ou até induzir a um grande erro de leitura. Devido à necessidade de extrema precisão das medidas efetuadas, as balanças analíticas devem ter salas específicas para sua manipulação, com condições ambientais controladas (temperatura, humidade), bem como observadas as condições da rede elétrica de fornecer uma diferença de potencial dentro dos limites de tolerância especificados no manual de cada modelo.

Preparação de 100 mL de uma solução aquosa de Cloreto de Potássio com concentração 1,0 mol/dm³ 

1. Medir 7,455 g de KCl para um vidro de relógio com o auxílio de uma espátula, usando uma balança analítica. Registe o valor medido.

2. Verter o cloreto de potássio para o balão volumétrico de 100 mL com o auxílio de um funil, lavando o vidro de relógio e o funil com solvente, para arrastar todo o soluto.

3. Adicionar água destilada até à marca.

4. Tapar e homogeneizar a solução.

5. Enxaguar um frasco com água destilada.

6. Enxaguar o mesmo frasco 3 vezes com pequena porções da solução preparada, rejeitando a solução de enxaguamento.

7. Verter a restante solução para dento do frasco e rotular com as seguintes indicações:

- Identificação da solução com respetiva concentração.

- Informação de segurança.

- Data.

- Identificação do grupo

Brevemente apresentaremos a construção da pilha de Daniell onde iremos utilizar estas soluções!

O grupo de trabalho:

Beatriz Neto n.º 3 12º N2

Filipa Cabano n.º 11 12º N2

Susana Mestre n.º 25 12º N2

Reciclagem de metais

A reciclagem de alumínio não degrada a sua estrutura metálica, pelo que pode ser repetida inúmeras vezes. Neste processo, o alumínio recolhido é separado de impurezas, compactado, fundido e moldado. Fonte: http://connectassessoria.com.br/icms-rs-apropriacao-de-credito-presumido-por-recicladores-gauchos-prorrogado-o-prazo/ Uma lata de bebida reciclada, economiza energia suficiente para manter uma televisão ligada durante 3 horas.

São necessárias 5 toneladas de bauxite e o consumo de 17.600 kw/h de energia, para obter apenas 1 tonelada de alumínio.

A reciclagem do alumínio é obtida por fusão onde a matéria prima é derretida em fornos giratórios que atingem os 700º C.

Os resíduos de embalagens de alumínio, demoram cerca de um século até se degradarem por completo.

AL1.2 Um ciclo de cobre - registo fotográfico

① Cortar um fio de cobre (Cu) de modo a obter uma amostra com massa aproximadamente igual a 0,3 g.

② Pesar a amostra de cobre e registar o valor.

③ Enrolar o fio de cobre e colocá-lo num gobelé de 250 cm³.

④ Na hotte, com uma pipeta graduada, adicionar 4 cm³ de HNO₃ de concentração 16 mol/dm³ ao fio de Cu. Utilizando uma vareta de vidro agitar suavemente até dissolução.

⑤ Adicionar cerca de 100 cm³ de H₂O, medidos numa proveta.

⑥ Adicionar, agitando sempre com uma vareta de vidro, 30 cm³ de NaOH de concentração 3 mol/dm³ para promover a precipitação de Cu(OH)₂.

⑦ Numa placa de aquecimento, aquecer quase até à ebulição, agitando sempre.

⑧ Quando a reação estiver completa, retirar o aquecimento e continuar a agitar por 1 ou 2 minutos.

⑨Deixar repousar o CuO decantar o líquido cuidadosamente para não perder depósito sólido. Adicionar cerca de 200 cm³ de H₂O destilada, medidos numa proveta, e decantar uma vez mais.

⑩ Adicionar, agitando sempre, 15 cm³ de H₂SO₄ de concentração 6 mol/dm³, medidos com uma pipeta graduada.

⑪ Na hotte, adicionar, de uma só vez, 1,3 g de Zn em pó, agitando até que o líquido sobrenadante ficar incolor.

⑫ Quando a libertação de gás for muito pouco intensa, decantar o líquido sobrenadante e despejar num recipiente apropriado.

⑬ Se ainda houver zinco por reagir, adicionar 10 cm³ de HCl de concentração 6 mol/dm³ e aquecer ligeiramente a solução. (Este passo não foi realizado)

⑭ Quando não se observar libertação de gás, decantar o líquido. Lavar com cerca de 10 cm³ de H₂O destilada, medidos numa proveta, deixar repousar e decantar o líquido. Repetir este procedimento mais duas vezes, pelo menos. Fazer uma última lavagem com C₃H₆O (acetona).

⑮ Determinar previamente a massa do vidro de relógio.

⑯ Com a ajuda de uma espátula, transferir o Cu para um vidro de relógio e secar na estufa.

⑰Pesar o vidro de relógio com o Cu recolhido, na balança utilizada para pesar o fio de Cu, e determinar a massa do Cu obtido.

⑱ Calcular o rendimento utilizando a expressão: