
Objetivo
O objetivo do experimento foi realizar, de maneira artesanal, um processo industrial economicamente importante chamado galvanoplastia, representado pela equação química simplificada:
Materiais e Reagentes
Foram utilizados na experiência de produção de hidrogênio:
- Sulfato de Cobre (CuSO4)
- Água
- Fonte (12 V)
- Fio de cobre
- Condutores inertes (fios quaisquer)
- Recipiente de vidro
- Colher
- Objeto metálico (tesoura)
Esquema
Procedimento
1º - Dissolveu-se o sulfato de cobre (CuSO4) na água dentro do recipiente de vidro, de modo a deixar a solução saturada. Para verificar tal condição, observou-se o depósito de corpo de fundo.
2º - Prendeu-se um condutor à parte metálica da tesoura, ligando-o ao pólo positivo da fonte de energia, e um condutor ao fio de cobre, ligando-o ao pólo negativo.
3º - Colocou-se a tesoura e o fio de cobre dentro do recipiente, parcialmente encobertos na solução aquosa de sulfato de cobre.
4º - Ligou-se a fonte de energia. Depois de algum tempo, pode-se observar o aparecimento de bolhas e depósito de sedimentos sobre as lâminas da tesoura. Se movimentados, os sedimentos se depositam no fundo do recipiente, mas permanece uma coloração cobre na lâmina.
Conclusão
A galvanoplastia é o processo de revestimento de um metal com uma camada fina de outro metal, quimicamente, e é muito usada industrialmente para prevenir ferrugens e conferir melhor aparência a objetos metálicos. Trata-se de uma reação de eletrólise em meio aquoso, onde o ânodo é o fio de cobre ligado ao pólo positivo da fonte e o cátodo é a tesoura a ser galvanizada, devidamente ligada ao pólo negativo do gerador.
Ao ser ligada, a fonte gera uma corrente de elétrons que vai para o cátodo, onde ocorre a redução. O cobre, encontrado dissociado na forma de íon Cu2+, possui maior facilidade de descarga do que o íon H+, sendo então reduzido no cátodo:
No ânodo, pelo fato do íon OH- possuir maior facilidade de descarga do que o que íon sulfato (SO42-), ele sofre oxidação, formando água líqüida e oxigênio:
Sendo assim, restam na solução os íons H+ e SO42-, que dão o caráter ácido da solução final.
As bolhas liberadas representam o gás oxigênio, bem como o revestimento da lâmina da tesoura representa o cobre resultante.
Com a retirada da tesoura do sistema, é possível raspar a parte galvanizada e retirar quase todo o revestimento de cobre. Isso acontece pelo pouco tempo da reação e pelo caráter demonstrativo do experimento.
Vale ainda ressaltas que essa é uma reação exotérmica, ou seja, que libera calor. Assim, o recipiente fica quente e recomenda-se cuidado no manuseio do mesmo.
Através da realização desse experimento, obtém-se uma solução aquosa de ácido sulfúrico, oxigênio e um objeto galvanizado.
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