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Exercícios sobre pilhas e baterias

Exercícios de Química

As pilhas e baterias são dispositivos nos quais uma reação espontânea de oxirredução transforma energia química em energia elétrica. Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça
questão 1

Numa pilha eletroquímica sempre ocorre:

a)      Redução no ânodo.

b)      Movimentação de elétrons no interior da solução eletrolítica.

c)      Passagem de elétrons, no circuito externo, do cátodo para o ânodo.

d)     Reação de neutralização.

e)      Uma reação de oxirredução.

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questão 2

As pilhas e as baterias são dispositivos nos quais uma reação espontânea de oxidorredução transforma energia química em energia elétrica. Portanto, sempre há uma substância que se reduz, ganhando elétrons, que é o cátodo, e uma que se oxida, perdendo elétrons, que é o ânodo.  Abaixo, temos um exemplo de uma pilha eletroquímica:

A respeito dessa pilha, responda:

a)      Qual eletrodo, A ou B, está sofrendo redução e qual está sofrendo oxidação?

b)      Qual eletrodo é o cátodo e qual é o ânodo?

c)      Escreva a semirreação que ocorre nos eletrodos A e B e a reação global da pilha.

d)     A concentração dos íons B3+ e A2+ aumenta ou diminui?

e)      Ocorre corrosão ou deposição dos eletrodos A e B?

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questão 3

(UFU-MG) Quando a pilha mostrada a seguir está em funcionamento, a barra de chumbo vai se desgastando e a prata vai ficando mais espessa.

No início do experimento, as duas barras apresentavam as mesmas dimensões. Para essa pilha determine:

a)      As equações das semirreações de oxidação e redução;

b)      A equação química da reação global;

c)      O sentido de movimento dos elétrons na parte externa do circuito e o sentido dos íons na parede porosa.

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questão 4

(Vunesp) A equação seguinte indica as reações que ocorrem em uma pilha:

Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s)

Podemos afirmar que:

a)      O zinco metálico é o cátodo.

b)      O íon cobre sofre oxidação.

c)      O zinco metálico sofre aumento de massa.

d)     O cobre é o agente redutor.

e)      Os elétrons passam dos átomos de zinco metálico aos íons de cobre.

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respostas
Questão 1

Alternativa “e”.

a)      No ânodo ocorre uma oxidação.

b)      A movimentação de elétrons ocorre nos eletrodos.

c)      A passagem de elétrons é do ânodo para o cátodo.

d)     A reação que ocorre é de oxirredução e não de neutralização (esta é um tipo de reação que ocorre entre ácidos e bases).

e)      Correta.

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Questão 2

a)      O eletrodo A está sofrendo redução, porque está ganhando elétrons, portanto, seu Nox (Número de Oxidação) irá diminuir. Já o eletrodo B está sofrendo oxidação, porque está perdendo elétrons e seu Nox irá aumentar.

b)      O eletrodo A é o cátodo e o B é o ânodo.

c)      Semirreação do ânodo: B(s) → B3+(aq) + 3 e-
Semirreação do cátodo: A2+(aq) + 2 e-  → A(s) 

Para encontrar a equação que representa a reação global dessa pilha, teremos que multiplicar a semirreação do ânodo por 2 e a do cátodo por 3, para poder igualar os elétrons que foram transferidos e recebidos nos eletrodos:

Semirreação do ânodo: 2 B(s)  → 2 B3+(aq) + 6 e-
Semirreação do cátodo: 3 A2+(aq)  + 6 e-  → 3 A(s) 

Reação Global: 2 B(s) +3 A2+(aq) → 2 B3+(aq)+ 3 A(s)

d)     Conforme mostra a reação global, a concentração de B3+ aumenta e de A2+ diminui.

e)      Haverá deposição sobre o eletrodo A e corrosão do eletrodo B.

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Questão 3

a)      Semirreação do ânodo: 1 Pb(s) → 1 Pb2+(aq) + 2e-

Semirreação do cátodo: 2 Ag2+(aq) + 2e-→2 Ag(s)

b)      Reação Global: 1 Pb(s) 2 Ag2+(aq) → 1 Pb2+(aq) + 2 Ag(s)

c)      Os elétrons movimentam-se do ânodo (eletrodo de chumbo) para o cátodo (eletrodo de prata). Os cátions dirigem-se do ânodo para o cátodo e os ânions dirigem-se do cátodo para o ânodo.

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Questão 4

Alternativa “e”.

a)      O zinco metálico é o ânodo, ele perde elétrons: Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-.

b)      O íon cobre sofre redução, ele ganha elétrons: Cu2+(aq) + 2 e-→ Cu(s).

c)      O zinco metálico é o ânodo que é corroído, porque ele sofre oxidação e, com isso, a massa da barra diminui.

d)     O cobre é o agente oxidante, pois ele causou a oxidação do zinco.

e)      Correta.

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