Nas últimas décadas, a variedade e a quantidade de aparelhos eletroeletrônicos portáteis se multiplicaram, aumentando, com isso, a demanda por pilhas e baterias cada vez mais duráveis e leves. A figura a seguir é uma ilustração esquemática dos processos eletroquímicos que ocorrem nas baterias de íons lítio.
Sobre eletroquímica, assinale a alternativa correta.
a) No início, utilizavam-se materiais tóxicos nas pilhas e nas baterias, que poderiam causar problemas ambientais e danos à saúde humana. Porém, hoje em dia, todas as pilhas e baterias seguem a resolução nº 257 do CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) e, por isso, podem ser descartadas no lixo doméstico sem trazer riscos ao equilíbrio ambiental.
b) A bateria ilustrada na figura é denominada “Bateria de Íons Lítio”, porque usa, em vez de lítio metálico, apenas íons lítio, presentes no eletrólito na forma de sais de lítio dissolvidos em solventes não aquosos. Durante o processo de descarga, os íons lítio migram desde o interior do material que compõe o anodo até dentro do material do catodo e os elétrons movem-se através do circuito externo, como ilustrado no esquema.
c) Na bateria de lítio ilustrada acima, o polo negativo que tem o cobre como coletor de corrente, coleta elétrons do composto LiYC6 (Li = Lítio; Y = Ítrio; C = Carbono). Essa corrente é ligada pela ponte salina até o polo positivo que tem um álcool como coletor de corrente. A corrente elétrica é dada pelo fluxo de prótons, nêutrons e elétrons.
d) Para calcular o potencial padrão de redução (E0red) de uma pilha ou bateria, utiliza-se a diferença de potencial elétrico – ddp – da pilha ou bateria formada pelo eletrodo em questão e o eletrodo de hidrogênio. O eletrodo de hidrogênio serve, então, de referência para os demais. Dessa forma, seu potencial de redução é, por convenção, igual a um, dado por E0red de 2H+(aq) + 2é H2(g) = 1,00).
e) Utilizando como exemplo a pilha de Daniell, podemos calcular o potencial elétrico da seguinte forma: Zn(s) | Zn2+(aq) || Cu2+(aq) | Cu(s). De acordo com esta equação teremos: = (E0 catodo) – (E0 anodo) = (E0Cu) – (E0Zn) = (+ 0,34 V) – (– 0,76 V) = – 1,10 V.