"Somos Físicos" Condutores de Eletricidade

Condutividade Elétrica

1. Objetivo Geral

Demonstrar como ocorre a condução de eletricidade por meio de diferentes soluções.

2. Fundamentação Teórica

A primeira pilha elétrica surgiu em 1800, criada pelo cientista italiano Volta. Após sua descoberta, iniciou-se um período de experiência e dentre elas havia uma que consistia em mergulhar as pontas de dois fios condutores ligados a uma pilha em diferentes soluções, intercalando no circuito uma lâmpada de prova. Observaram que algumas soluções conduziam corrente elétrica, como a solução aquosa de sal de cozinha, e outra não. Várias teorias tentaram explicar tal fato, mas somente a de Arrhenius foi aceita. Ela surgiu das experiências do físico-químico sueco Svant August Arrhenius 1859-1927), realizadas com a passagem da corrente elétrica através de soluções aquosas, formulou-se a hipótese de que essas continham os íons, partículas carregadas. Diante disso, Arrhenius instituiu a teoria as dissociação iônica.

Teoria de Arrhenius

   A teoria diz que uma substância dissolvida em água se divide em partículas cada vez menores, mas, em alguns casos a divisão nas moléculas se interrompe e então a solução não consegue conduzir corrente elétrica.

   As experiências de Arrhenius formularam os fenômenos da dissociação iônica e ionização:

   Segundo Arrhenius, os íons positivos, os cátions, os íons negativos e os ânions são oriundos de determinadas substâncias dissolvidas em água. Sendo assim, duas soluções aquosas: uma de sal de cozinha (NaCl) e outra de soda cáustica (NaOH) foram utilizadas para experimentar a condutividade elétrica. O fenômeno da dissociação iônica foi comprovado por Arrhenius, quando verificou em ambos os casos a passagem de corrente elétrica associando-a a existência de íons livres nas soluções.

3. Material e Método

Material:

·         Béquer

·         Lâmpada

·         Fios metálicos

·         Solução de sal de cozinha (NaCl)

·         Solução de açúcar (sacarose)

·         Solução de ácido clorídrico (HCl)

·         Água potável (torneira)

Procedimento:

1.    Colocar em um béquer  100 mL de água e adicionar cloreto de sódio (NaCl).

2.    Ligar na tomada elétrica a lâmpada, tomando cuidado para que os fios metálicos não encostem um com o outro e o mesmo não tocar com as mãos as pontas do fio.

3.    Mergulhar as pontas do fio metálico na solução, e observar.

4.    Repetir os procedimentos 1,2 e 3, substituindo o sal de cozinha por açúcar.

5.    Repetir os procedimentos 1,2 e 3, substituindo os reagentes por solução de ácido clorídrico (HCl).

6.    Repetir os procedimentos 1,2 e 3, substituindo os reagentes por solução de água potável (torneira).

7.    Observar e anotar.

4. Resultado e Discussão

A.   Solução de cloreto de sódio.

Observou-se que na solução de água com cloreto de sódio a lâmpada acendeu indicando que a solução conduz eletricidade. O sal de cozinha representado pela substância cloreto de sódio (NaCl) é um composto iônico constituído pelos íons (Na+) e (Cl-).Ao adicionar o cloreto de sódio em água ocorreu a dissociação dos íons, indicando que a solução conduz eletricidade.

Solução de cloreto de sódio

 

B.   Solução de sacarose:

Observou- se que na solução aquosa de água com sacarose  a lâmpada não acendeu indicando que a solução não possui eletricidade. O açúcar representado pela substância sacarose (C12H22O11) é um composto molecular não formado por íons.

Quando o açúcar foi adicionado na água ocorreu somente a dissociação da molécula de sacarose.

C.   Solução de ácido clorídrico:

Observou-se que na solução de ácido clorídrico com água  a lâmpada acendeu indicando que a solução possui eletricidade. O ácido clorídrico (HCl) é um composto molecular e quando adicionado em água houve uma quebra na ligação molecular gerando os íons H+ e Cl-.

D.   Solução de água potável (torneira):

Observou-se que na solução de água não houve condutividade elétrica, devido à lâmpada permanecer apagada, isso porque a quantidade de íons na solução de água não foi suficiente para acender a lâmpada.

Solução de água (torneira)

 5. Conclusão

Diante das atividades experimentais, conclui-se que a condutividade varia com a solução usada, indicando se a mesma possui condutividade elétrica ou não e também informando se ela possui uma quantidade de íons capazes de fazer a lâmpada acender.

Nota: Deve identificar na tomada a polaridade neutra e ligar a mesma direto na lâmpada. Em seguida, após identificar o cabo fase na tomada, ligar esse cabo fase na tomada e levando a segunda ponta até o recipiente com o substancia. Ligue um cabo no segundo termina da lampada (sendo o retorno) e a outra ponta também deve colocar no copo com a substancia...ATENÇÃO - COLOQUE O RECIPIENTE EM UM LOCAL SECO E NO ATO DA EXPERIENCIA, NÃO ENCOSTE NO RECIPIENTE DE FORMA ALGUMA NO MESMO, POIS CORRE RISCO DE LEVAR CHOQUE.

6. Referência

CARLOS,C,; SARDELLA, Química Geral: estrutura atômica. 2. Ed São Paulo: Ed. Ática, 1977. P. 64-73.

PEDERSOLI, J.L.; GOMES, W.C.; FILHO, M.A.A.; ALVARENGA, J.P. Ciências integradas: Ligação química. 1. Ed. Curitiba: Ed. Positivo, 2008. p.33-34