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enem2021 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// I8020 – Help Educacional | Caderno de questões – Página 1 CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Questões de 1 a 10 Questão 1 //////////////////////////////////////////////////////////// Desde a sua invenção, o etilômetro, vulgarmente conhecido com bafômetro, evoluiu muito e aumentou significativamente a sua precisão de medida. O esquema do bafômetro mais comum usado na atualidade é apresentado a seguir de forma simplificada: Os fios de platina 1 e 2 servem como catalisadores da reação e como condutores de elétrons. Dentro do equipamento, duas semirreações eletroquímicas acontecem: a oxidação do etanol e a redução do oxigênio. Existe uma relação entre a quantidade de etanol no ar expirado e a corrente elétrica gerada no equipamento que, após lida pelo microprocessador, é apresentada de forma digital com as devidas conversões. Dadas as semirreações: 3 2 3 2 2 CH CH OH CH CHO 2 H 2 e 2 H O O 4 H 4 e + − + − ⎯⎯→ + +⎯⎯ ⎯⎯→ + +⎯⎯ Um dos fenômenos que ocorre durante a medição com este equipamento é o desgaste parcial dos elétrodos metálicos. o consumo de oxigênio nos compartimentos A e C. uma reação química onde o etanol produz ácido acético. o fluxo de íons do hidrogênio do compartimento A para o compartimento C. um fluxo de elétrons do fio 2 para o fio 1 pelo circuito externo, passando pelo microprocessador. Questão 2 //////////////////////////////////////////////////////////// Baterias de 2Li CO− são de grande interesse atual, devido a questões ambientais e energéticas, pois utilizam 2CO e abrem um novo caminho para conversão e armazenamento de energia. Uma das propostas sobre as semirreações eletroquímicas envolvidas nessa bateria é apresentada abaixo. 2(g) 2 3(s) (s)3 CO 4 Li 4 e 2 Li CO C+ −+ + → + Eº 2,8 V= 2(g) 2(g) 2 3(s)2 CO O 4 Li 4 e 2 Li CO+ −+ + + → Eº 3,8 V= − Sobre essas baterias, é correto afirmar que o cátion lítio é o agente oxidante; e o gás carbônico, o agente redutor. no funcionamento da bateria, 1 mol de 2CO é consumido gerando 1 mol de 2O . no ânodo, ocorre formação de carbono elementar e carbonato de lítio. para recarregar a bateria, é necessário aplicar uma força eletromotriz de 3,8 V. o oxigênio sofre redução espontânea no cátodo. Questão 3 //////////////////////////////////////////////////////////// Num laboratório, um grupo de alunos possui quatro semicélulas montadas, todas em condição padrão de concentração e temperatura, correspondentes às semirreações mostradas no quadro abaixo: Semicélul as Semirreação de redução Eº V I 2 2 2MnO 4 H 2 e Mn 2 H O+ − ++ + → + 1,23 II 2I 2 e 2 I− −+ → 0,54 III 2Cu 2 e Cu+ −+ → 0,34 IV 2Zn 2 e Zn+ −+ → 0,76− Numa dada combinação para montar uma pilha eletroquímica, o valor de diferença de potencial ( E)Δ da pilha, no instante em que se ligaram os contatos, foi de 0,69 V.