O que e necessário para que uma substância conduz corrente elétrica?

Trabalhar o tema da condutividade elétrica em sala de aula pode não ser uma tarefa fácil, pois exige uma alta capacidade de abstração por parte dos alunos, já que falamos em cargas elétricas que são impossíveis de serem vistas por qualquer um. Para facilitar a explicação do conteúdo, o professor de física pode realizar uma aula prática sobre condutividade elétrica, utilizando uma atividade experimental de baixo custo.

A condutividade elétrica é uma propriedade que caracteriza a facilidade que os materiais possuem de transportar cargas elétricas. Quanto maior o número de elétrons livres em um material, maior a sua capacidade de transportar eletricidade.

Quando um determinado material conduz eletricidade com facilidade, ele é denominado condutor; caso ele não conduza eletricidade, é chamado isolante.

Embora sejam simples os conceitos envolvidos na condutividade elétrica, existe certa dificuldade para saber quais são os bons e os maus condutores. É comum que os alunos já saibam que os condutores de eletricidade utilizados nas residências sejam feitos de metais, ou que, para se obter um isolamento elétrico, devemos usar luvas ou botas de borracha. Mas para alguns materiais, como os líquidos, ainda existem algumas dúvidas.

A aula prática sobre condutividade elétrica é uma sugestão que tem como objetivo testar a diferentes substâncias para definir, a partir da observação, quais são os bons e os maus condutores de eletricidade. Veja abaixo como realizar o experimento:

Os materiais utilizados são:

  • uma lâmpada conectada a uma fonte de energia;

  • um recipiente com água pura;

  • um recipiente com água e sal;

  • um recipiente com vinagre e água;

  • um recipiente com etanol;

  • pedaço de madeira;

  • pedaço de plástico;

  • sal de cozinha.

    O aparato experimental deve ser montado da seguinte forma:

  • A lâmpada deve ser conectada a uma fonte de tensão;

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  • O fio condutor que está ligado à lâmpada deve ter duas extremidades livres, que serão colocadas em contato com o material de teste;

  • Colocar os condutores em contato com os diversos materiais e observar se a lâmpada fica apagada ou se ela acende.

O que e necessário para que uma substância conduz corrente elétrica?
Aparato experimental para testar a condutividade elétrica dos materiais.

O que se espera nesse experimento é que a lâmpada acenda ao entrar em contato com a água e o sal, bem como com a solução aquosa de vinagre. As demais substâncias não conduzirão eletricidade o suficiente para que a lâmpada acenda.

A partir desse experimento, você pode explorar o caso particular da água, pois é o que mais está presente no dia a dia dos alunos. Muito se diz sobre acender a luz ou ligar aparelhos elétricos com as mãos molhadas. Mas você poderá mostrar, com esse experimento, que a água não conduz eletricidade. Por que, então, todo esse medo de um choque ao tocar em aparelhos elétricos?

O que acontece é que, por mais que a água pura não seja boa condutora, raramente encontramos a água tão pura assim. A nossa pele, por exemplo, tem sal, resultado da transpiração Quando ela entra em contato com a água, passa a conduzir eletricidade. A água que consumimos pode possuir sais minerais e também pode conduzir eletricidade.

Peça também aos alunos que eles anotem o que foi observado durante a aula experimental para que, em seguida, possa ser construído um relatório.

Observações

Alguns cuidados devem ser tomados ao realizar essa atividade: utilize baixas fontes de tensão, como pilhas ou baterias, para evitar choque elétrico; não toque nos fios se estiverem desencapados.  

Por Mariane Mendes
Graduada em Física

INTRODUÇÃO

Você sabia que o vinagre e o limão apesar de serem azedos, são bons condutores de eletricidade? Se você misturar sumo de limão ou vinagre numa porção de água e fizer passar por esta solução uma corrente elétrica na qual esteja acoplada uma lâmpada, poderá constatar que a lâmpada acende, comprovando assim a condução de eletricidade.

O cloreto de sódio, o sulfato de potássio e o bicarbonato de sódio, diferentemente do vinagre e do limão, apresentam sabor salgado. Mas quando dissolvidos em água também formam soluções que são condutoras de eletricidade. E como isso acontece?

Bem, para que haja condução de corrente elétrica é necessária a presença de elétrons livres, com mobilidade. Os compostos iônicos não conduzem corrente no estado sólido, pois nessa fase os elétrons estão firmemente ligados uns aos outros, mas conduzem na fase líquida ou em solução aquosa, quando os íons adquirem mobilidade.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Algumas substâncias quando em meio aquoso são capazes de conduzir eletricidade. Isso se deve porque há uma dissociação de átomos em íons com carga elétrica positiva (cátion) e negativa (ânion). Estas substâncias são chamadas de eletrólitos e ocorre uma migração de cátions e íons na solução dos eletrólitos.

Para classificarmos o grau de condutibilidade elétrica de um eletrólito devemos levar em consideração a concentração, o grau de ionização e a natureza do solvente. Dessa forma podemos dividir as soluções em eletrolítica e não eletrolítica, segundo sua capacidade de conduzir ou não eletricidade.

OBJETIVOS

  • Observar através de um circuito a condução e não-condução de eletricidade de algumas soluções;

  • Verificar os diferentes efeitos para a passagem de corrente elétrica provenientes da natureza do condutor e da intensidade da corrente.

MATERIAIS UTILIZADOS

Balão volumétrico Lâmpada Béquer Vidro de relógio
Soquete e fios Sacarose Bateria 9V Multímetro
Pipeta graduada Água destilada Espátula Bastão de vidro
Cloreto de sódio Balança Clipes para bateria Funil de vidro

 PROCEDIMENTO

1. Preparar duas soluções: uma de cloreto de sódio a 2,5 M e outra de sacarose a 0,5 M.

2. Preparadas cada uma das soluções acima e separadas em béqueres, inicia-se o experimento testando a capacidade de cada líquido em conduzir ou não eletricidade por meio do sistema montado com os fios, a lâmpada e o soquete, formando um pequeno circuito elétrico.

3. Construído o circuito acima, mergulha-se as pontas dos fios colocados na extremidade de cada orifício da base metálica nas diferentes soluções.

4. Agora, com a utilização do multímetro, indicaremos qual solução é melhor eletrólito.

QUESTÕES PARA REFLEXÃO

1. Apresentar os cálculos necessários a preparação das soluções.

2. Informe qual solução conduz corrente elétrica e por que esse fato acontece?

3. Classifique as soluções quanto à condutividade elétrica.

REFERÊNCIAS

http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/funcoes-quimicas/funcoes-quimicas-2.php

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAPtAAE/dissociacao-eletrolitia-condutividade-eletrica

O que e necessário para que uma substância conduza corrente elétrica?

Substâncias moleculares, quando em solução, se sofrerem ionização, liberam íons e conduzem corrente elétrica. Se não sofrerem ionização não conduzem corrente.

Como saber se uma substância conduz corrente elétrica?

Uma solução conduz corrente elétrica quando nela há íons livres (solução iônica). Quando dissolvida, molécula a molécula, não mais pode ser enxergada a olho nu. Na molécula, não há ganho ou perda de elétrons. Essa solução é eletricamente neutra: não tem íons livres; portanto, não conduz corrente elétrica.

Quais são as substâncias que conduzem corrente elétrica?

Soluções que contém compostos iônicos conduzem eletricidade, ou seja, os compostos iônicos são condutores elétricos, tanto os dissolvidos em água, como também os puros no estado líquido.

Por que algumas soluções conduzem a corrente elétrica?

Solução iônica ou eletrolítica: esse tipo de solução conduz eletricidade, em razão da presença de íons (átomos ou grupos de átomos de elementos químicos com carga elétrica). Esses íons com carga negativa (ânion) e positiva (cátions) fecham o circuito elétrico conduzindo a corrente.