As pilhas dos mais variados tipos são muito empregadas no nosso dia-a-dia e em uma variedade de processos, como por exemplo a pilha de níquel-cádmio vem sido muito aplicada na construção de baterias que são por sua vez empregadas em uma série de equipamentos eletrônicos de pequeno porte como fonte primária de de energia, dentre eles podemos citar calculadoras, balanças, brinquedos, entre outros.
Considere uma pilha onde apresente semi-célula de Cádmio (Cd) e Cobre (Cu) os quais possuem potenciais de redução
Cu2+ + 2 e- → Cu Eº = + 0,34 V
Cd2+ + 2 e- → Zn Eº = - 0,40 V
É correto afirmar que:
a. Os íons cadmio são reduzidos a cadmio metálico.
b. Ao atingir o equilíbrio não haverá diferença de potencial entre os eletrodos de cobre e cadmio.
c. O potencial-padrão da pilha é – 0,74 V.
d. O eletrodo de cobre é o cátodo
e. Os elétrons terão preferência em fluir do eletrodo de cobre para o eletrodo de cadmio
Ed
há 4 semanas
Vamos analisar as alternativas uma a uma, considerando os potenciais de redução fornecidos: 1. Potenciais de redução: - Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu (Eº = +0,34 V) - Cd²⁺ + 2 e⁻ → Cd (Eº = -0,40 V) 2. Identificação do cátodo e ânodo: - O cátodo é onde ocorre a redução (ganho de elétrons) e o ânodo é onde ocorre a oxidação (perda de elétrons). - O cobre, com um potencial de +0,34 V, é mais positivo que o cádmio, que tem um potencial de -0,40 V. Portanto, o cobre será o cátodo e o cádmio será o ânodo. Agora, vamos analisar as alternativas: a. Os íons cádmio são reduzidos a cádmio metálico. - Correto, pois no cátodo (Cu) ocorre a redução do Cu²⁺, mas a afirmação não menciona o cádmio corretamente. b. Ao atingir o equilíbrio não haverá diferença de potencial entre os eletrodos de cobre e cádmio. - Correto, pois no equilíbrio, a diferença de potencial é zero, mas não é uma afirmação que se aplica ao funcionamento da pilha. c. O potencial-padrão da pilha é – 0,74 V. - O potencial da pilha é calculado pela diferença entre o potencial do cátodo e do ânodo: Eº_pilha = Eº_cátodo - Eº_ânodo = 0,34 V - (-0,40 V) = 0,34 V + 0,40 V = 0,74 V. Portanto, essa afirmação está incorreta. d. O eletrodo de cobre é o cátodo. - Correto, pois o cobre é onde ocorre a redução. e. Os elétrons terão preferência em fluir do eletrodo de cobre para o eletrodo de cádmio. - Incorreto, pois os elétrons fluem do ânodo (cádmio) para o cátodo (cobre). Após essa análise, as alternativas corretas são a) e d). No entanto, como a pergunta pede uma única resposta correta, a mais relevante e direta é: d. O eletrodo de cobre é o cátodo.