Questões de Química - Físico-química - Eletroquímica - Pilhas
Um experimento para medidas eletroquímicas foi montado empregando-se uma folha de papel de filtro recortada em formato de cruz, conforme pode ser visto na imagem. Nas extremidades de cada braço dessa cruz de papel foi posicionado um pedaço de metal M e, ao redor de cada um dos metais, o papel foi umedecido com solução aquosa 0,10 mol/L do sal MSO4 correspondente. A parte central da cruz de papel foi umedecida com solução de KNO3 0,1 mol/L, de modo a estabelecer o contato elétrico entre os braços da cruz de papel.
(https://edu.rsc.org)
Usando um multímetro, foram medidas as diferenças de potenciais de pilhas possíveis de serem formadas pela associação de pares dos metais, constituindo, em cada caso, o cátodo e o ânodo da pilha formada.
Os dados relacionados aos metais e seus respectivos potenciais padrão de redução estão fornecidos na tabela.
No experimento, o par de metais que apresentou o valor positivo mais alto de diferença de potencial na pilha formada teve como seu polo negativo e seu polo positivo, respectivamente, os metais
Os componentes eletrônicos, celulares, notebooks, entre outros, a cada dia, fazem mais parte de nosso cotidiano. E para esses equipamentos funcionarem, é preciso o uso de pilhas e baterias bem leves e pequenas. As pilhas podem ser definidas como “dispositivos capazes de transformar energia química em energia elétrica por meio de reações espontâneas de oxirredução (em que há transferência de elétrons).”
Identifique o sentido do fluxo eletrônico nas pilhas e baterias e marque a alternativa correta.
Ao se desmontar uma pilha lapiseira, dessas pilhas de 1,5 v, o Químico observou a presença das seguintes partes: 1- cátodo (pasta de MnO2; ZnCl2; NH4Cl); 2- condutor (grafite); 3-ânodo (Zn). Do ponto de vista termodinâmico, a energia livre de Gibbs (∆G) é uma grandeza que mede a energia (total) atrelada a um sistema termodinâmico que possa realizar trabalho “útil”. O ∆G de uma reação pode ser facilmente relacionado com a diferença de potencial de uma pilha (∆E) a partir da seguinte equação: ∆G(reação) = - nF∆E; para “n”= número de elétrons e “F”= constante de Faraday. As reações redox, espontâneas, geram energia e produzem trabalho útil. No caso das pilhas ou células galvânicas, esse trabalho é denominado de trabalho elétrico.
Assim, no processo de funcionamento de uma pilha, é correto afirmar que o trabalho útil se reflete na capacidade de movimentação do elétron do
Considere o diagrama de uma pilha alcalina
Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-mercurio.htm
Semirreações:
Zn(OH)2(s) + 2e- → Zn(s) + 2OH-(aq) Eº = – 1,25 V
HgO(s) + H2O(l) + 2e- → Hg(l) + 2OH-(aq) Eº = +0,10V
Durante a descarga dessa pilha, a espécie química que oxida é:
As pilhas recarregáveis de níquel-cádmio (NiCd) foram inventadas no século 19. Entre as tecnologias de baterias recarregáveis, a de NiCd rapidamente perdeu participação no mercado para as baterias NiMH e Liion, devido à sua capacidade inferior e ao impacto ambiental causado pelo descarte deste material no meio ambiente. De acordo com os potenciais, padrões de redução descritos abaixo para as reações que ocorrem na pilha NiCd:
NiO(OH) + H2O + e− → Ni(OH)2 + OH− E° = +0,49 V
Cd(OH)2 + 2e− → Cd + 2OH − E° = -0,81 V
Qual é a variação de potencial ( ΔE°) desenvolvido por esta pilha?
Considere as equações e os valores de potenciais padrões apresentados a seguir.
Marque a alternativa que corresponde ao valor do potencial da célula:
Zn/Zn2+ (1 M)//Fe2+ (1 M), Fe3+ (1 M)/Pt
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