Pilhas de pepino

por Alfredo Mateus

Neste artigo apresentamos um experimento onde construímos pilhas usando materiais simples como moedas e rodelas de pepino, junto a placas de zinco. Ao se empilhar as peças,  criamos uma configuração capaz de gerar eletricidade , que é demonstrada usando um multímetro, um LED e um relógio digital.

Preparando o experimento

Você vai precisar de:

  1. Moedas de cobre 
  2. Pilha seca usada ou placa de zinco
  3. Pepino em conserva 
  4. Alicate
  5. Relógio digital
  6. Faca
  7. Tesoura 
  8. Lâmpada de LED (vermelha) 
  9. Multímetro
  • Retire a cobertura plástica da pilha e a tampa de aço na parte superior. Use o alicate para auxiliar.
  • Após, retire o bastão de grafite e as tampas de plástico (ficam logo abaixo a tampa).
  • Vamos precisar do metal que forma o tubo da pilha, que é o zinco.
  • Corte pequenos discos de zinco com aproximadamente o mesmo tamnho das moedas.
  • Corte algumas rodelas de pepino em conserva.
  • Você vai precisar de algo para mostrar que a pilha está produzindo eletricidade. Nós usamos um multímetro, um LED vermelho e um relógio digital.

Realizando o experimento

  1. Para fazer a pilha, vamos “empilhar” os materiais. Comece com uma moeda de cobre, depois uma rodela de pepino e cubra com um quadrado de zinco. Repita o processo duas vezes e coloque um em cima do outro.
  2. Após montarmos a pilha vamos precisar de um LED! Pegue o LED e encoste uma das pernas na moeda e outra na placa de zinco. A perna mais comprida do LED deve encostar no polo positivo da pilha. Experimente para descobrir qual é a posição correta. 
  3. Podemos medir a voltagem da pilha usando um multímetro. Coloque o multímetro na posição para medir voltagem em corrente contínua e encoste as pontas de prova no cobre e no zinco. Veja como a voltagem varia quando ligamos as pilhas em série (uma em cima da outra).
  4. Encontre um relógio digital que funcione com apenas uma pilha comum. Faça-o funcionar com três pilhas de pepino juntas. 
O polo positivo da pilha é a moeda de cobre. Caso você não tenha pepino em conserva, você pode usar papel de filtro (ou um filtro de café) molhado em água com sal. 
Veja o procedimento no vídeo abaixo.

O que acontece

Uma pilha gera uma corrente elétrica por meio de uma reação química em que ocorre uma transferência de elétrons de uma substância para outra.  Ao invés de deixarmos essa transferência de elétrons ocorrer diretamente entre essas substâncias, nós fazemos com que os elétrons passem por um fio e usamos essa corrente elétrica em diversos aparelhos portáteis, por exemplo. A primeira pilha foi criada por Alessandro Volta em torno do ano 1800, mais de 200 anos atrás. E o nome pilha vem exatamente por que Volta empilhou placas de zinco e prata separados por papel umedecido com solução salina. Você pode sabe tudo sobre a história da invenção da pilha elétrica neste artigo da Química Nova na Escola:

O bicentenario da invencao da pilha eletrica

http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc11/v11a08.pdf Para explicar o que acontece na pilha, temos de pensar qual dos metais usados tem a maior tendência de se oxidar. Comparando o zinco com o cobre, é o zinco que irá se oxidar mais facilmente. Assim, o zinco forma íons Zn2+ e libera elétrons para o fio quando fechamos o circuito. Estes elétrons vão pelo fio e essa corrente elétrica acende o LED ou faz o relógio funcionar, e chegam no outro polo da pilha, a moeda de cobre. Não temos íons de cobre para pegarem esses elétrons como em uma pilha de Daniell. Neste caso, temos de verificar qual dos íons disponíveis na solução do eletrólito tem a maior tendência de se reduzir. No caso, temos água com sal (e vinagre, no caso do pepino). Assim, temos o íon sódio (Na+) e o íon hidrogênio (H+) como candidatos. O íon hidrogênio é o que tem mais facilidade de se reduzir, formando o gás hidrogênio, H2. A quantidade de gás formada é muito, muito pequena, pois a corrente que essa pilha gera é muito baixa.

Finalmentes

Podemos indicar este experimento para uso em feiras de ciências e em eventos de divulgação da ciência. Ao realizarmos este experimento com as quantidades indicadas, podemos repeti-lo diversas vezes sem grande custo. Este experimento foi usado na Mostra de Experimentos de Química no Museu das Minas e do Metal, no dia 20 de outubro de 2023, sendo repetido dezenas de vezes de maneira rápida e segura. 

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