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293CAPÍTULO 15 | PILHAS 1. A reação global de uma pilha é representada pela equação: 1 1 1 1 →Mg (s) Cu (aq) Mg (aq) Cu (s)2 2 Assinale a alternativa que representa correta- mente o funcionamento dessa pilha. a) b) c) d) 2. (Ifsul-RS) Observe o esquema a seguir, que repre- senta uma pilha, em que ocorre a seguinte reação: X Cu21 (aq)Mg 21 (aq) ponte salina e2 solução incolor solução azul Que substância, dissolvida em água, você esco- lheria para colocar no compartimento B a fim de que a pilha pudesse produzir eletricidade? a) CuSO 4 b) Na 2 SO 4 c) H 2 S d) ZNC, 2 3. Em uma pilha constituída de níquel e chumbo ocorrem as seguintes semirreações: Ni (s) Ni (aq) 2 e Pb (aq) 2 e Pb (s) 2 2 1 1 1 2 1 2 → → Essa pilha pode ser representada por: X Desenvolvendo seus conhecimentos Mg21 (aq) Cu21 (aq) ponte salina e2 solução incolor solução azul Cu21 (aq)Mg21 (aq) ponte salina solução incolor e2 solução azul solução incolor solução azul Cu21 (aq)Mg21 (aq) ponte salina e2 solução aquosa contendo Ni21 ponte salinaNi Pb solução aquosa contendo Pb21 Il u s tr a ç õ e s : L u is M o u ra /A rq u iv o d a e d it o ra Na pilha, representada pela figura, em que ocor- re aquela reação global: a) os cátions devem migrar para o eletrodo de níquel. b) ocorre deposição de chumbo metálico sobre o eletrodo de níquel. c) ocorre diminuição da massa do eletrodo de níquel. d) os elétrons migram através da ponte salina do níquel para o chumbo. e) o eletrodo de chumbo atua como ânodo. 4. A notação abaixo representa uma pilha. 1 1Zn (s) | Zn (aq) || Ag (aq) | Ag (s)2 A respeito dessa pilha, julgue os itens em verda- deiro ou falso. I. O eletrodo de zinco é o ânodo. II. Os elétrons migram do eletrodo de prata para o eletrodo de zinco. III. O eletrodo de prata é o polo negativo. IV. No eletrodo de zinco ocorre oxidação. V. A solução de AgC, tem sua concentração diminuída. X V F F V V B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra R e p ro d u ç ã o /I F S U L- R S , 2 0 1 7. 1 1 1 1Zn (s) Cu (aq) Zn (aq) Cu(s)2 2↔ 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U5_Cap15_p285a298.indd 293 8/2/18 3:56 PM 294 UNIDADE 5 | ELETROQUÍMICA A reação entre uma barra de alumínio metálico e íons Au3+ em solução aquosa, produzindo íons A,31 e ouro metálico, pode ser utilizada para montar uma pi- lha. A seu respeito, responda às questões 5 e 6. 5. Escreva a equação devidamente balanceada da reação mencionada. 6. Veja abaixo um esquema que representa essa pilha. Considerando a informação apresentada, analise as afirmações a seguir. I. Na reação de oxirredução espontânea, repre- sentada na pilha de Daniell, a espécie que se oxida, no caso o Zn (s), transfere elétrons para a espécie que sofre redução, os íons Cu21 (aq). II. O Zn (s) sofre redução, transferindo elétrons para os íons Cu21 (aq) que sofrem oxidação. III. Para que ocorra a reação de oxirredução es- pontânea, a tendência em receber elétrons do eletrodo de cobre deve ser maior do que o do eletrodo de zinco. IV. A placa de Zn (s) sofre corrosão, tendo sua massa diminuída, e sobre a placa de cobre ocorre depósito de cobre metálico. V. A concentração de íons Cu21 (aq) aumenta, e a concentração de íons Zn21 (aq) diminui em cada um dos seus respectivos comparti- mentos. Está correto apenas o que se afirma em: a) I, III e IV. b) II e V. c) I, II e V. d) III, IV e V. e) II e III. 8. (UFPR) As pilhas são importantes produtos na sociedade de hoje. Sobre as pilhas eletroquími- cas, indique a alternativa correta. a) No eletrodo conhecido como cátodo ocorre a semirreação de oxidação. b) O polo positivo da pilha é cátodo. c) Para que ocorra reação química nas pilhas é necessário fornecer energia elétrica ao circuito. d) O fluxo de elétrons pela parte do circuito ex- terno da pilha ocorre do polo positivo para o negativo. e) Nas pilhas ocorre a eletrólise. X X e2 x31 (aq) A2 y31 (aq) A2 I. Identifique as espécies químicas represen- tadas por X e Y. II. Em qual eletrodo ocorre redução? III. Qual eletrodo é o polo positivo? IV. Qual eletrodo é o ânodo? V. Qual das duas barras terá sua massa aumen- tada? 7. (UPF-RS) Na pilha de Daniell, ocorre uma reação de oxirredução espontânea, conforme represen- tado esquematicamente na figura abaixo. 1. (Unifor-CE) A pilha de Daniell é construída usando-se um eletrodo de zinco metálico, que é embebido numa solução de sulfato de zinco, e um eletrodo de co- bre metálico, que é então embebido numa solução de sulfato cúprico. As duas soluções são postas em contato através de uma superfície porosa, de modo que não se misturem, mas íons possam atravessá-la. Alternativamente, uma ponte salina, que pode ser um tubo contendo em seu interior uma solução salina, tipo NaCℓ, fechado por ma- Desafiando seus conhecimentos terial poroso, interligando as soluções de sulfato cúprico e de zinco. http://www.eecis.udel.edu/~portnoi/academic/ academic-files/daniellcell.html R e p ro d u ç ã o /U P F, 2 0 1 5 . R e p ro d u ç ã o /U n if o r, 2 0 1 4 . L u is M o u ra /A rq u iv o d a e d it o ra 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U5_Cap15_p285a298.indd 294 8/2/18 11:59 AM 295CAPÍTULO 15 | PILHAS Na pilha de Daniell, há um processo de transfe- rência espontânea de elétrons. No processo: a) O Zn (s) sofre oxidação, perdendo elétrons sen- do o agente redutor do processo, enquanto o Cu21 (aq) sofre redução, ganhando os elétrons cedidos pelo zinco metálico e agindo como oxi- dante no processo. b) O Cu (s) sofre oxidação, perdendo elétrons sen- do o agente redutor do processo, enquanto o Zn21 (aq) sofre redução, ganhando os elétrons cedidos pelo zinco metálico e agindo como oxi- dante no processo. c) O Zn (s) sofre redução, perdendo elétrons sen- do o agente redutor do processo, enquanto o Cu21 (aq) sofre oxidação, ganhando os elétrons cedidos pelo zinco metálico e agindo como oxi- dante no processo. d) O Cu (s) sofre oxidação, perdendo elétrons sen- do o agente redutor do processo, enquanto o Zn21 (aq) sofre redução, ganhando os elétrons cedidos pelo zinco metálico e agindo como oxi- dante no processo. e) Ambos os metais em solução sofrem redução e os sólidos metálicos sofrem oxidação. 2. (UFMG) Na figura, está representado um circuito elétrico formado por uma bateria conectada a uma lâmpada. A bateria é construída com placas de zinco e de cobre, entre as quais são dispostas soluções aquosas de sulfato de zinco e de sulfa- to de cobre, embebidas em papel de filtro. Con- siderando-se o funcionamento dessa bateria, é incorreto afirmar que: X papel de filtro embebido em CuSO 4 (aq) papel de filtro embebido em ZnSO 4 (aq) placa de Cu placa de Zn a) durante o funcionamento da bateria, energia química é convertida em energia elétrica. b) durante o funcionamento da bateria, íons são transformados em átomos neutros. c) se o circuito elétrico externo for fechado sobre a placa de zinco, a lâmpada não se acenderá. d) se o circuito elétrico externo for fechado sobre a placa de cobre, haverá passagem de íons Cu21 pelo fio. X 3. (Fepar-PR) Uma das pilhas empregadas em aparelhos sem fio (câmeras de vídeo, barbeadores, telefones, ferra- mentas portáteis) é a pilha de níquel-cádmio. Essa pilha apresenta uma voltagem que se mantém cons- tante até a descarga, demora mais tempo para se descarregar e pode ser recarregada até 4 000 vezes. A pilha de níquel-cádmio é baseada nas seguintes reações em meio alcalino (KOH): → → → 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 Cd 2 OH Cd(OH) 2 e 2NiO(OH) 2HO 2 e 2Ni(OH) 2 OH Cd 2NiO(OH) 2HO Cd(OH) 2Ni(OH) 2 2 2 2 2 2 Sobre o assunto, avalie as afirmativas. ( ) No polo positivo ocorre a reação de redução do níquel. ( ) O cádmio funciona como ânodo da pilha. ( ) O níquel tem menor tendência de sofrer re- dução do queo cádmio. ( ) O agente redutor da pilha é o níquel. ( ) No eletrodo de cádmio há ganho de elétrons. 4. (FGV-SP) Baterias de lítio são o principal componente dos mais recentes carros elétricos ou híbridos com motor a gasolina, que já estão em testes em São Paulo. (Revista Pesquisa Fapesp, n. 199. pág. 72. Adaptado) Sobre o funcionamento da bateria de lítio na ge- ração de energia elétrica, é correto afirmar que no ânodo ocorre a reação de: a) redução; o polo positivo é o cátodo e a sua ddp é positiva. b) redução; o polo negativo é o cátodo e a sua ddp é negativa. c) oxidação; o polo negativo é o cátodo e a sua ddp é positiva. d) oxidação; o polo positivo é o cátodo e a sua ddp é negativa. e) oxidação; o polo positivo é o cátodo e a sua ddp é positiva. V – V – F – F – F. X R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra R e p ro d u ç ã o /F e p a r, 2 0 1 6 . 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U5_Cap15_p285a298.indd 295 8/2/18 11:59 AM