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Pilhas: Células Galvânicas – Aula de revisão para Química Enem

Estude tudo sobre Pilhas: Células Galvânicas em mais esta aula de revisão para a prova de Química Enem. O Exame Nacional do Ensino Médio está chegando!

Pilhas (Células Galvânicas)

“Uma reação de oxidação-redução (redox) espontânea é usada para produzir eletricidade.”

Oxidação é a perda de elétrons por um elemento químico, ou seja, aumento do seu número de oxidação.

Redução é o ganho de elétrons por um elemento químico, ou seja, diminuição do seu número de oxidação.

Ex.: Pilha de Zinco/Cobre.

Equação global

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Semi-reações

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Componentes de uma pilha

1. Cátodo® onde ocorre a redução, ou seja, onde os elétrons chegam. No exemplo: (Cu).

No cátodo, ocorre eletrodeposição, ou seja, o cobre II é reduzido a Cu metálico aumentando a massa da placa de cobre.

2. Ânodo® onde ocorre a oxidação, ou seja, onde saem os elétrons. No exemplo: (Zn).

No ânodo, ocorre corrosão, ou seja, o Zn metálico é oxidado a Zn II o qual vai para a solução, diminuindo massa da placa de zinco.

3. Ponte salina

(a) separa fisicamente os compartimentos eletródicos.

(b) continuidade elétrica

química enem

Pilha Zn/Cu

Diagrama de uma pilha

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a representação normalmente coincide com o sentido do fluxo de elétrons.

Quando uma ponte salina está presente

Diferença de potencial (ddp) ou voltagem de uma pilha (E0)

“E0 é a voltagem medida em uma pilha quando todos os íons e moléculas em solução estão na concentração de 1 M e todos os gases na pressão de 1 bar” .

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Ex.:

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Quanto maior E0tot mais espontânea é a reação.

Saiba mais sobre Pilhas nesta aula do canal “Me Salva!”, disponível no Youtube. Após assistir, revise o que você aprendeu respondendo aos nossos desafios!

Desafios

Questão 1

(UFSM)

A cela combustível de hidrogênio-oxigênio usada em cápsulas espaciais gera energia e tem como único produto a água.

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Os potenciais-padrão das semi reações da cela combustível, a 25 ºC, são:

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Sobre essa cela, é correto afirmar que:

I- a concentração de O2(g) aumenta durante a reação.

II- o hidrogênio perde elétrons, portanto é o agente redutor.

III- o oxigênio recebe elétrons com facilidade.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

a) apenas I.

b) apenas II.

c) apenas III.

d) apenas I e II.

e) apenas II e III.

Dica 1 – Relembre tudo sobre Equilíbrio Iônico em mais esta aula preparatória para a prova de Química Enem. Estude com a gente para o Exame Nacional do Ensino Médio! – https://blogdoenem.com.br/equilibrio-ionico-quimica-enem/

Questão 2

(UFSM)

Nos solos alagados, onde a concentração de oxigênio é baixa, os micro-organismos catalisam a decomposição da matéria orgânica utilizando o íon nitrato (NO3) como agente oxidante.

Em solos alagados, a decomposição da glicose ocorre segundo a reação não-balanceada.

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Nessa reação de oxirredução:

I. o íon nitrato é um aceptor de elétrons.

II. o coeficiente estequiométrico do íon nitrato na equação balanceada é 6.

III. o coeficiente estequiométrico do CO2 na equação balanceada é 4.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

a) I apenas.

b) II apenas,

c) III apenas.

d) I e II apenas.

e) I e III apenas.

Dica 2 – Tire todas as suas dúvidas e fique preparado para a prova de Química Enem com mais esta aula sobre o Equilíbrio Químico. – https://blogdoenem.com.br/equilibrio-quimico-quimica-enem/

Questão 3

(ENEM)

Pilhas e baterias são dispositivos tão comuns em nossa sociedade que, sem percebermos, carregamos várias delas junto ao nosso corpo; elas estão presentes em aparelhos de MP3, relógios, rádios, celulares, etc. As semirreações descritas a seguir ilustram o que ocorrem em uma pilha de óxido de prata.

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Pode-se afirmar que esta pilha:

a) É uma pilha ácida.

b) Apresenta o óxido de prata como o ânodo.

c) Apresenta o zinco como agente oxidante.

d) Tem como reação de célula a seguinte reação:

Zn(s) + Ag2O(s) → ZnO(s) + 2 Ag(s).

e) Apresenta fluxo de elétrons na pilha do eletrodo de Ag2O para o Zn.

Dica 3 – Estude sobre os fatores que influenciam uma reação química e a Natureza dos Reagentes em mais uma aula preparatória para a prova de Química Enem – https://blogdoenem.com.br/natureza-dos-reagentes-quimica-enem/

Questão 4

(ENEM)

O crescimento da produção de energia elétrica ao longo do tempo tem influenciado decisivamente o progresso da humanidade, mas também tem criado uma séria preocupação: o prejuízo ao meio ambiente.

Nos próximos anos, uma nova tecnologia de geração de energia elétrica deverá ganhar espaço: as células a combustível hidrogênio/oxigênio.

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Com base no texto e na figura, a produção de energia elétrica por meio da célula a combustível hidrogênio/oxigênio diferencia-se dos processos convencionais porque:

a) transforma energia química em energia elétrica, sem causar danos ao meio ambiente, porque o principal subproduto formado é a água.

b) converte a energia química contida nas moléculas dos componentes em energia térmica, sem que ocorra a produção de gases poluentes nocivos ao meio ambiente.

c) transforma a energia química em energia elétrica, porém emite gases poluentes da mesma forma que a produção de energia a partir de combustíveis fósseis.

d) converte a energia elétrica proveniente dos combustíveis fósseis em energia química, retendo os gases poluentes produzidos no processo sem alterar a qualidade do meio ambiente.

e) converte a energia potencial acumulada nas moléculas de água contidas no sistema em energia química, sem que ocorra a produção de gases poluentes nocivos ao meio ambiente.

Questão 5

(UDESC)

Uma importante aplicação das células galvânicas é seu uso nas fontes portáteis de energia a que chamamos de baterias. Considerando a reação espontânea de uma bateria alcalina descrita abaixo, é correto afirmar:

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a) Zinco metálico é o agente redutor, pois sofreu redução no ânodo, perdendo dois elétrons.

b) O óxido de manganês sofre oxidação no cátodo, ao ganhar dois elétrons.

c) O óxido de manganês sofre redução no ânodo, ao ganhar dois elétrons.

d) Zinco metálico é o agente redutor, pois sofreu oxidação no cátodo, perdendo dois elétrons.

e) Zinco metálico é o agente redutor, pois sofreu oxidação no ânodo, perdendo dois elétrons.

Você consegue resolver estes exercícios? Então resolva e coloque um comentário no post, logo abaixo, explicando o seu raciocínio e apontando a alternativa correta para cada questão. Quem compartilha a resolução de um exercício ganha em dobro: ensina e aprende ao mesmo tempo. Ensinar é uma das melhores formas de aprender!

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