Condutores e Isolantes

Este experimento está enquadrado na proposta curricular do: 1º Bimestre da 1ª série do ensino médio
Tema: Alguns materiais usados no dia-a-dia: obtenção e usos

Objetivo: Demonstrar os estudos sobre a eletricidade da matéria e seu desenvolvimento com as transformações químicas.

Introdução teórica: Nesta atividade serão realizadas observações a respeito da condutibilidade de diferentes materiais. Para isto será utilizado o dispositivo esquematizado na figura abaixo, constituído de um circuito interrompido entre os eletrodos- um circuito aberto. Dessa forma, para que qualquer das lâmpadas acenda,deve haver entre os eletrodos um material capaz de conduzir corrente elétrica, fechando, assim, o circuito.

Os metais têm alta condutibilidade, são bons condutores de eletricidade. Por outro lado, os plásticos, por apresentarem baixa condutibilidade, são considerados isolantes. Há, ainda, outros materiais que conduzem corrente elétrica apenas em determinadas condições, como o ácido sulfúrico utilizado nas baterias dos automóveis, que só é condutor quando dissolvido em água.

Materiais e reagentes:

  • Lâminas de ferro e de alumínio
  • Taco de madeira
  • 3 placas de Petri, ou vidros de relógio,ou pratinhos
  • 1 colher de chá para medida
  • 6 béqueres ou frascos pequenos de boca larga
  • 3 bastões de vidro
  • 1 cápsula de porcelana
  • Etiquetas ou fita crepe
  • 1 bico de Bunsen
  • Esponja de aço
  • 1 tripé
  • 1 pinça
  • 1 triângulo
  • Ácido acético glacial
  • Álcool
  • Solução aquosa de sal
  • Solução aquosa de açúcar
  • Solução aquosa de hidróxido de sódio
  • Solução aquosa de sulfato de cobre
  • Solução aquosa de ácido acético
  • Cloreto de sódio sólido
  • Sulfato de cobre sólido
  • Açúcar
  • Hidróxido de sódio em pastilhas
  • Dispositivo de teste

Procedimento:

Material Observações daslâmpadas2,5 W Observações das lâmpadas5 W Observações das lâmpadas100 W  Outras observações
Dispositivo        
Dispositivo com outros eletrodos unidos        
Alumínio        
Cloreto de sódio(NaCl)        
Sacarose (sólida)        
Sulfato de cobre(sólido)        
Hidróxido de sódio  (sólido)        
* Hidróxido de sódio (liquido)        
*ácido acético glacial        
Álcool        
Água destilada        
Cloreto de sódio+água        
Sacarose + água        
Sulfato de cobre + água        
Hidróxido de sódio + água        
Ácido acético + água        
Álcool + água        

* Este teste será realizado pelo professor.

CUIDADO: Não toque nos dois eletrodos simultaneamente quando o dispositivo de teste estiver ligado à tomada.

 

  • Sempre que for limpar os eletrodos, desligue o dispositivo da tomada.
  • Durante os testes, mantenha os eletrodos sempre paralelos e imersos até a mesma altura.
  • Em primeiro lugar, lixe com a esponja de aço os fios de cobre (eletrodos) do dispositivo.
  • Ligue o dispositivo à tomada. Observe o que acontece.
  • Com o dispositivo desligado, encoste as pontas dos eletrodos entre si e em seguida ligue-o à tomada. Anote suas observações na tabela.
  • Desligue o dispositivo e desconecte os eletrodos.
  • Coloque os eletrodos em contato com as amostras de ferro, de alumínio e de madeira. Anote suas observações. (Cuidado: não toque nos metais enquanto estes estiverem em contato com o dispositivo).
  •  Coloque, em placas de Petri, quantidade equivalentes a uma colher de chá dos sólidos de cloreto de sódio,sulfato de cobre e açúcar. 
  • Coloque os eletrodos em contato com cada um dos materiais. Observe e anote. 
  • (*) A seguir, coloque, numa cápsula de porcelana, cerca de 2 g (20 pastilhas) de hidróxido de sódio, e coloque os eletrodos em contato com ele. Anote suas observações na tabela. 
  • (*) Em seguida, aqueça-o suavemente na chama do bico de Bunsen, Aguarde a fusão total do sólido e coloque os eletrodos em contado com o hidróxido de sódio líquido. Anote as observações.
  • (*) Introduza os eletrodos do dispositivo até o fundo de uma placa de Petri contendo ácido acético glacial. Em seguida, desligue dos soquetes a lâmpada maior (100 w), depois a média (5W). Anote suas observações.
  • Repita o mesmo procedimento descrito no item anterior utilizando água destilada e, em seguida, álcool. Anote.
  • Repita cada um para o cloreto de sódio, açúcar,sulfato de cobre, hidróxido de sódio.ácido acético e álcool, dissolvidos em água. Anote suas observações na tabela.

 (*) Testes a serem realizados pelo professor

Questionário

  1. Cite algumas observações realizadas em sua vida diária que indiquem que a borracha é isolante.
  2. Os materiais considerados como condutores conduzem corrente elétrica com a mesma intensidade? Explique sua resposta.
  3. Entre os matérias testados no experimento há algum que possa ser classificado ao mesmo tempo como condutor e como isolante? Explique sua resposta.
  4. Você verificou que sólidos isolantes, por exemplo o hidróxido de sódio, conduzem corrente elétrica quando no estado líquido. Entretanto, há substâncias que não a conduzem mesmo no estado líquido. Como compreender que alguns líquidos sejam condutores e outros não?
  5. Por outro lado, muitas das substâncias que são isolantes conduzem corrente elétrica quando dissolvidas em água. Como explicar a condutividade dessas soluções?
  6. Ao realizar o experimento, seguindo a recomendação de limpar os eletrodos do dispositivo a cada novo teste, você deve ter observado que os eletrodos escureceram. Isso indica que possam ter ocorrido transformações nos eletrodos e nos materiais testados. Será que ocorrem transformações químicas com a passagem de corrente elétrica nos materiais?
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