menu_topo

Fale com o professor Lista geral do site Página inicial Envie a um amigo Autor

Condução através do vidro
(Condução eletrolítica nos corpos sólidos)

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br

Objetivo
O experimento em questão põe em evidência a condução eletrolítica através de um tubo de vidro, quando fortemente aquecido pela chama do bico de Bunsen.

Resumo teórico
A condutibilidade elétrica nos metais está estruturada, como sabemos, no movimentos dos elétrons neles contidos. Em certos corpos sólidos todavia, sobretudo nos sais, essa condutibilidade se baseia em outros tipos de portadores de carga elétrica, que no caso são íons positivos e negativos, ou seja, átomos com uma ou mais cargas elétricas elementares 'e'. Este tipo de condutividade, na qual se efetiva uma migração de átomos (incompletos), se denomina condutibilidade eletrolítica.
O vidro, em temperatura elevada, constitui um exemplo de tais corpos. Nosso experimento põe isso em destaque.

Procedimento
Tomemos um tubo de vidro (6mm, típico da vidraria de química) e enrolemos varias vezes, no mesmo, dois fios de cobre (sem o esmalte isolante), de modo que os dois condutores fiquem afastados cerca de 0,5 cm um dos outro (veja ilustração).
Conectemos esses fios à rede elétrica domiciliar (a corrente alternada é preferível à contínua), intercalando uma lâmpada incandescente e aqueçamos com a chama do bico da Bunsen a região do tubo compreendida entre os dois fios. Depois de um curto intervalo de tempo, antes mesmo que o tubo se apresente ao rubro, se observa a produção de ligeiras faíscas brancas nos dois fios; simultaneamente a lâmpada começa a brilhar, de início fracamente e com boa intensidade logo após. A própria passagem da corrente faz com que o tubo chegue ao rubro e, ao cabo de pouco tempo, pode-se retirar a chama do bico de Bunsen sem que a corrente pare de circular. Geralmente o tubo se funde após decorrido algum tempo.

Material

Na ilustração da montagem, destacamos:
(a) tubo de vidro, diâmetro 6 mm, comprimento 12 a 15 cm;
(b) fio de cobre no 16 ou 14, sem verniz isolante;
(c) bico de Bunsen e
(d) lâmpada incandescente de 40, 60 ou 100 W.

Notas
1)
Numa variante de menor impacto demonstrativo, a lâmpada incandescente pode ser substituída por uma lâmpada néon, modelo com base de rosca padrão. Nesse experimento, a tensão de alimentação pode ser 110 ou 220 V, indiferentemente. O brilho da lâmpada será controlado pelo ajuste da chama.
2) Por um procedimento eletrolítico é possível fazer com que o sódio atravesse um recipiente de vidro; este fenômeno se utiliza para obter um precipitado de sódio completamente puro no interior de um recipiente de vidro onde reina vácuo (para certas investigações ópticas e elétricas).
O fundo do recipiente de vidro é imerso em uma cápsula que contém um sal de sódio fundido (nitrato de sódio, que é um condutor eletrolítico), e esta é aquecida, junto com a parte submersa do recipiente de vidro, até cerca dos 300 oC. O pólo positivo de uma fonte de corrente, sob alta tensão, é ligada ao sal fundido e o pólo negativo se conecta a um catodo incandescente situado dentro do recipiente. Através deste se produz uma descarga entre o catodo e o ponto aquecido da parede, que funciona como anodo, passando uma corrente através do vidro que, nessa temperatura se torna condutor. Os portadores de carga positiva são os íons de Na+ do vidro (constituído essencialmente de silicato sódico). Estes íons migram para o interior do recipiente e se depositam sob a forma de sódio metálico sobre a parede interior, sendo substituídos por novos íons procedentes do sal fundido, de modo que o vidro não muda sua composição.

 


Copyright © Luiz Ferraz Netto - 2000-2011 ® - Web Máster: Todos os Direitos Reservados

Nova pagina 1