Pilha Electroquímica

Montagem da pilha. À esquerda: ânodo de magnésio
mergulhado em solução de sulfato de cobre (II).
À direita: cátodo de zinco mergulhado em solução
de sulfato de zinco. Lenço de papel como ponte salina.
O zinco é oxidado e o cobre (II) reduzido.

Material:

Voltagem produzida pela pilha (ver imagem acima): 0,433V.

- 2 copos

- Papel de alumínio

- Moeda de cobre

- Ácido clorídrico (muriático)

- Solução concentrada de cloreto de sódio (sal de cozinha)

- Solução diluída de cloreto de sódio (sal de cozinha)

- Palhinha

- Tesoura

- Fio eléctrico

- Voltímetro ou dispositivo eléctrico de baixa voltagem (não mais que 2V)

Procedimento:

1) Colocar a solução diluída de cloreto de sódio num dos copos. No outro copo, colocar o ácido muriático.

2) Seleccionar dois pedaços de fio eléctrico e descarnar as pontas.

3) Prender um dos fios a um pedaço de papel de alumínio e o outro à moeda de cobre.

4) Mergulhar o papel de alumínio na solução de cloreto de sódio. Este é o pólo negativo da pilha.
5) Mergulhar a moeda no ácido muriático. Este é o pólo positivo da pilha.

6) Ligar as pontas dos fios ao dispositivo eléctrico.

7) Cortar uma palhinha de modo que as duas pontas tenham o mesmo comprimento desde a dobra.

8) Encher a palhinha com a solução concentrada de cloreto de sódio e tapar as pontas com algodão.

9) Mergulhar as pontas da palhinha nos copos.

Explicação:

Os metais têm potenciais padrão de redução próprios, segundo a extensão da sua equação de redução.

Sendo que o cobre funciona apenas como encaminhador de electrões, não participando na reacção global que ocorre na pilha, é a diferença de potencial entre o alumínio e o hidrogénio (presente na solução de ácido clorídrico) que gera a corrente eléctrica, a partir da oxidação do alumínio e da redução do hidrogénio.

As soluções de cloreto de sódio servem para fechar o circuito eléctrico, já que a água salgada é condutora eléctrica. No copo do alumínio, utiliza-se uma solução diluída para permitir a oxidação do alumínio a ião alumínio, que se dissolverá na solução. Uma solução concentrada impediria esta dissolução. Já no caso do ácido muriático, o melhor será utilizar uma solução concentrada, já que os iões hidrogénio irão sair da solução.

Com uma pilha, a diferença de potencial pode não ser suficiente para acender qualquer dispositivo eléctrico. Quando se associam várias pilhas em série, a tensão gerada será, a certa altura, suficiente para o fazer.

Visão Dupla

A partir deste ponto são visíveis dois botões.

Material:
- Copo com água (meio cheio)
- Botão

Procedimento:
1) Colocar o botão dentro do copo de água, o mais centrado possível.

Explicação:
A luz, ao passar da água para o ar, sofre um desvio devido à diferença da sua velocidade de propagação nestes dois meios. Este desvio na sua trajectória é chamada refracção.
Como no ar a luz é mais rápida que na água, ao passar da água para o ar a luz afasta-se da normal à superfície, uma linha imaginária, perpendicular à superfície da água.
Como o copo é transparente, existem duas superfícies de água onde a luz sofre refracção: a superfície da água e a parede do copo. Assim, torna-se possível ver o botão duas vezes, ainda que só se encontre um no copo.

Levitar uma Bola de Ténis de Mesa

Material:
- Secador de cabelo
- Bola de ténis de mesa

Procedimento:
1) Ligar o secador voltado para cima. Colocar a bola no jacto de ar.
2) Experimentar posições diferentes (ex: inclinar, mover).

Explicação:
Quando o secador funciona, há uma diminuição da pressão onde ele faz vento, devido à circulação rápida do ar. A bola tende a ficar nessa zona, parecendo colidir com paredes invisíveis quando se aproxima da zona de maior pressão. É o mesmo mecanismo que faz levantar aviões.
Quando se inclina o secador um pouco, este efeito continua a ocorrer, mas quando a inclinação é demasiada a bola acaba por cair.

O Papel que Estala

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Material:
- Folha de papel (funciona melhor se for papel vegetal)

Procedimento (ver as figuras; estão numeradas por ordem):
1) Dobrar a folha ao meio no sentido do comprimento. Desdobrar.
2) Dobrar os cantos, fazendo triângulos rectângulos em que um dos catetos coincida com a primeira dobra.
3) Voltar a fazer a primeira dobra. Dobrar ao meio no sentido da largura. Desfazer esta última dobra.

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4) Do lado de fora da última dobra, dobrar os dois bicos para baixo, fazendo um losango.
5) Voltar a fazer a última dobra desfeita, fazendo um triângulo rectângulo.
6) Pegar, com uma mão, pelas duas pontas soltas. Mover rapidamente para baixo. Para repetir, recolocar a aba para dentro.

Explicação:
O movimento rápido do papel faz com que o ar seja movido e comprimido muito rapidamente. Esta compressão e este movimento criam ondas de choque, responsáveis pelo estrondo que o papel faz.

Separação Magnética

Material:
- 2 pratos
- Limalha de ferro
- Areia branca
- Íman
- Papel de cozinha

Procedimento:
1) No prato, misturar a limalha de ferro e a areia.
2) Proteger o íman com o papel. Aproximar o íman da mistura.
3) Sobre o prato vazio, retirar o papel do íman.

Explicação:
Existem três metais com propriedades magnéticas: ferro, níquel e cobalto. Estes metais são atraídos na presença de um íman.
A areia branca não tem nenhum destes materiais na sua composição, e por isso o íman não a atrai.
Quando a areia é misturada com limalha de ferro, o íman atrai apenas o ferro, ficando a areia no prato e o ferro no íman.
O papel é utilizado como medida de precaução, para que a limalha de ferro não seja retirada do íman com as mãos.

Bússola

Material:
- Faca
- Agulha
- Rolha
- Recipiente com água

Procedimento:
1) Seccionar uma parte da rolha, de forma a obter um disco redondo.
2) Espetar a agulha na rolha de modo a que a atravesse, o mais ao centro possível, segundo o mesmo plano.
3) Colocar o disco sobre a água.

Explicação:
As agulhas são objectos que estão magnetizados. Quando se coloca o disco sobre a água, a agulha rodará o disco até se orientar com o campo magnético terrestre. Após um tempo depois de ter sido colocada na água, a agulha terá o bico apontado para o pólo Norte magnético da Terra.

Canhão de Fósforos

Cortar os fósforos pelas arestas.

O canhão deverá ficar assim. A parte clara é o palito do
fósforo. Quanto mais apertado ficar, maior será o estrondo.

 Material:
- Tubo de metal estreito fechado numa das pontas
- Fósforos (de preferência redondos)
- Faca (para fósforos quadrados)
- Vela (menos alta que o canhão)
- Plasticina ou rolha

Procedimento:
1) Prender o tubo num pedaço de plasticina, para amortecer o choque. Entende-se por este conjunto o “canhão”.
2) Aparar, com a faca, o pau de um dos fósforos (quadrados) até encaixar o melhor possível no tubo.
3) Raspar duas ou três cabeças de fósforos e inserir a parte vermelha no tubo, para o fundo, com a ajuda do fósforo aparado.
4) Partir o fósforo aparado e encaixar a parte aparada no tubo.
5) Acender a vela por baixo do tubo.
6) Se o estrondo não for satisfatório, repetir com mais cabeças ou um aperto maior na boca do canhão.

Explicação:
Quando se fogueia o fósforo, este liberta, muito rapidamente, gases, que aumentam a pressão dentro do tubo. Este aumento de pressão, agravado pelo palito que impede a saída dos gases libertados, acaba por impulsionar o palito para tanto mais longe quanto maior for o número de fósforos utilizados.
O estrondo que se ouve deve-se à movimentação rápida dos gases libertados, que causa ondas de choque.