Perguntas

Questão: 1

As pilhas comuns de lanternas, brinquedos, entre outros, são chamadas de Leclanché ou pilhas secas. Em relação a essas pilhas, identifique a alternativa incorreta:

1. A substância despolarizante, isto é, que evita a polarização, é o dióxido de manganês.
2. O polo negativo (ânodo) dessa pilha é um envoltório de zinco.
3. O bastão de grafite instalado no centro dessa pilha funciona como polo positivo (cátodo).
4. Ela é uma pilha recarregável.

Questão: 2

Quando uma pilha seca comum para de funcionar, algumas pessoas colocam-na na geladeira e observam que após certo tempo ela volta a funcionar. Isso acontece porque:

1. A baixa temperatura ajuda a recarregar essas pilhas.
2. A baixa temperatura faz com que o gás amônia descubra o eletrodo de grafite.
3. A baixa temperatura favorece a produção de MnO_2, que atua como despolarizante.
4. A baixa temperatura favorece a perda de elétrons do ânodo.

Questão: 3

(PUCCamp - SP) Nas pilhas secas, geralmente utilizadas em lanternas, há um envoltório de zinco metálico e um bastão central de grafite rodeado de dióxido de manganês e pasta úmida de cloreto de amônio e de zinco, conforme a figura a seguir.

As reações são complexas, porém, quando o fluxo de corrente é pequeno, as reações podem ser apresentadas por:

Ânodo: 1 Zn → 2 e^- + 1 Zn²⁺

Cátodo: 2 MnO₂+ 2 NH₄¹⁺ + 2e^-  → Mn₂O_3(s) + 2 NH₃ + H₂O

À medida que a pilha seca vai sendo gasta, há aumento nas massas de:

a) zinco metálico e água.

b) dióxido de manganês.

c) sais de amônio e de zinco.

d) zinco metálico e dióxido de manganês.

 

Questão: 4

(UnB-DF) As pilhas vendidas no comércio para uso em lanternas, rádios e outros aparelhos elétricos constituem-se fundamentalmente de uma cápsula de zinco, uma solução aquosa de eletrólitos (ZnCl₂ + NH₄Cl), dióxido de manganês  e um bastão de grafita.

A figura a seguir representa um corte longitudinal de uma pilha de manganês.

Durante o funcionamento da pilha, ocorrem as seguintes reações:

No ânodo: Zn_(s) → Zn²⁺_(aq) + 2 e^-

No cátodo: 2 MnO_2(s) + 2 NH₄¹⁺_(aq) + 2e^-  → Mn₂O_3(s) + 2 NH_3(aq)  + H₂O_(ℓ)

Julgue os itens a seguir:

0. Mn⁴⁺ é o agente redutor.
1. Durante o funcionamento dessa pilha, o fluxo de elétrons ocorre no sentido grafita → zinco.
2. A reação global da pilha é:

Zn_(s) + Mn₂O_3(s) + 2 NH_3(aq)  + H₂O_(ℓ) → Zn²⁺_(aq) + 2 MnO_2(s) + 2 NH₄¹⁺_(aq) + 4e^- 

3. A quantidade de Zn²⁺ diminui durante o funcionamento da pilha.

Respostas

Questão: 1

Alternativa “d”.

Uma vez esgotadas, as pilhas secas não podem ser recarregadas para novo uso, ao contrário das baterias de chumbo.

Questão: 2

Alternativa “b”.

No cátodo dessa pilha ocorre a seguinte reação:

Cátodo: 2 MnO_2(aq) + 2 NH₄ ¹⁺ _(aq)  + 2e^-  → 1 Mn₂O_{3  (s)} + 2 NH_3(g) + 1 H₂O_(l)

A amônia (NH_3(g)) formada no cátodo pode se depositar sobre a barra de grafita, dificultando a passagem dos elétrons e diminuindo a voltagem da pilha. Para voltar ao funcionamento normal, basta deixar a pilha em repouso fora do aparelho, pois o cátion zinco (Zn²⁺ _(aq)) formado no ânodo reage com a amônia, deixando a barra de grafita livre.

Além disso, colocar a pilha na geladeira também pode ajudar, pois a diminuição da temperatura favorece a solubilidade da amônia na pasta úmida da pilha.

Questão: 3

Alternativa “e”.

Conforme mostram as reações, à medida que a pilha funciona, formam-se como produtos no cátodo: Mn₂O_3(s), NH₃ e H₂O; e no ânodo: Zn²⁺ (que constitui os sais de zinco).

Questão: 4

Apenas o item 4 está correto.

0. Errado. O agente redutor é o Zn⁰.

Fazendo a somatória dos dois eletrodos, temos a reação global:

Zn⁰_(s) ↔ Zn²⁺_(aq) + 2 e^-
2 MnO_2(s) + 2 NH₄¹⁺_(aq) + 2e^-  ↔ Mn₂O_3(s) + 2 NH_3(aq)  + H₂O_(ℓ)
Zn⁰_(s) +  2 MnO_2(s) + 2 NH₄¹⁺_(aq) ↔ Zn²⁺_(aq) + Mn₂O_3(s) + 2 NH_3(aq)  + H₂O_(ℓ)

Zn⁰_(s) → oxidação → Zn²⁺_(aq)
Mn⁴⁺ (MnO_2(s)) → redução → Mn³⁺( Mn₂O_3(s))

Zn⁰_(s) → agente redutor
MnO_2(s)→ agente oxidante

1. Errado. O fluxo de elétrons ocorre no sentido do zinco para a grafita.
2. Errado. A reação total da pilha é a resolução da somatória dos dois eletrodos acima.