Eletrólise

A Eletrólise consiste no processo eletroquímico decorrentes da passagem de corrente elétrica através de substâncias. A eletroquímica fornece a base teórica da eletrólise e se encontra entre a química e a eletricidade. Por isso, engenheiros químicos e elétricos devem estudá-la apesar de ambos se afastarem dela.

Sua importância cresceu nos últimos tempos em decorrência do desenvolvimento tecnológico das baterias, dos veículos elétricos e equipamentos eletrônicos portáteis.

Objetivo

Medir a condutividade da água e de soluções salinas.

Trabalho Preparatório

Assista os seguintes vídeos antes de realizar a experiência.

1. Bolhas explosivas
2. Eletrólise Aguosa do NaCl

Materiais

Painéis:

P1.11 Célula
P1.13 Transformador
P1.14 Retificador

Medidores:

Medidores UM1, ohmímetro

Acessórios:

2 Eletrodos de Grafite
Cloreto de amônia
Cloreto de sódio
Água Destilada
Célula
Material de Conexão

Diagrama

O desenho apresenta um pequeno erro de medição. O voltímetro deve ser conectado nos terminais da célula eletrolítica.

Experiência

1. 1. Meça com o ohmímetro a resistência entre as suas duas mãos secas.
   2. Repita a medição com as mãos úmidas (molhadas, mas não pingando).
   3. Meça as dimensões internas da célula (Lc, Ac e Pc).
   4. Coloque 100 ml de água na célula.
   5. Meça as dimensões externas dos eletrodos de grafite submersos na água ( Pe, Ae e Ee).
   6. Meça a distância entre os eletrodos de grafite (De) submersos na água.
   7. Meça a tensão na célula antes de ligar a fonte de tensão.
   8. Aumente a tensão aplicada através de 2 eletrodos de grafite, a partir de 0V, até 12V ou corrente de 0,5 A, o que ocorrer primeiro.
   9. Registre os valores de tensão e corrente na célula.
   10. Meça a tensão na célula com a fonte desligada e compare com o resultado do item g.
   11. Adicione 1 g¹ de cloreto de sódio na água.
   12. Aumente a tensão aplicada através de 2 eletrodos de grafite, a partir de 0V, até o desprendimento de gás seja observável.
   13. Registre os valores de tensão e corrente na célula.
   14. Adicione mais 1 g de cloreto de sódio e repita as medições.
   15. Repita a experiência com o cloreto de amônia (NH₄Cl).

Apresentação dos Resultados

1. 1. Faça uma pesquisa sobre o Cloreto de Sódio e o Cloreto de Amônia.
   2. Calcule a corrente que circularia no corpo submetido à uma tensão de 120 V com as mãos secas e úmidas.
   3. Compare os valores de corrente encontrados com os valores máximos suportáveis pelos seres humanos.
   4. Faça tabelas com os valores medidos com o número de casas decimais adequado e indique a precisão.
   5. Faça o gráfico da corrente em função da tensão medida.
   6. Faça o gráfico da resistência em função da tensão.
   7. Calcule a densidade de corrente nos eletrodos e na solução.
   8. Calcule a condutividade da célula.
   9. Faça gráfico da condutividade em função da corrente e tensão medidas.
   10. Faça gráfico da potência em função da corrente e tensão medidas.

Análise dos Resultados

1. 1. Como a condutividade se comportou com relação à corrente?
   2. Como a condutividade se comportou com relação à potência?
   3. Compare os gráficos de condutividade entre sais e entre as concentrações.
   4. Como a condutividade variou com relação à concentração dos sais?
   5. Calcule a concentração de cargas elétricas em cada experimento.
   6. Calcule a mobilidade das cargas em cada experimento.
   7. Calcule o tempo de relaxação da célula.
   8. Que outros aspectos foram observados?

Conclusões

Formule hipóteses e modelos para explicar os resultados obtidos.