PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 26 da UNICAMP 2012
TEXTO PARA AS QUESTÕES 26 E 27 · Q
Atualmente há um número cada vez maior de equipamentos elétricos portáteis e isto tem levado a grandes esforços no desenvolvimento de baterias com maior capacidade de carga, menor volume, menor peso, maior quantidade de ciclos e menor tempo de recarga, entre outras qualidades.
Desenvolveu-se, recentemente, uma bateria com uma grande capacidade de carga e número de ciclos, além de rapidez de recarga. Simplificadamente, no funcionamento dessa bateria ocorre uma deposição de lítio metálico num eletrodo de estanho e carbono (\ce{Sn/C}), enquanto num eletrodo de carbono e sulfeto de lítio (\ce{Li2S/C}) liberam-se o íon lítio e o enxofre elementar. Considerando essas informações, pode-se afirmar que no funcionamento da bateria ocorre
- Auma reação de redução no eletrodo de \ce{Sn/C} e uma reação de oxidação no eletrodo \ce{Li2S/C}, e essas reações não se invertem no seu processo de recarga.
- Buma reação de oxidação no eletrodo de \ce{Sn/C} e uma reação de redução no eletrodo \ce{Li2S/C}, e essas reações se invertem no seu processo de recarga.
- Cuma reação de oxidação no eletrodo de \ce{Sn/C} e uma reação de redução no eletrodo \ce{Li2S/C}, e essas reações não se invertem no seu processo de recarga.
- Duma reação de redução no eletrodo de \ce{Sn/C} e uma reação de oxidação no eletrodo \ce{Li2S/C}, e essas reações se invertem no seu processo de recarga.
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Resolução comentada
Oxidação é a perda de elétrons (o Nox aumenta); redução é o ganho de elétrons (o Nox diminui).
No eletrodo de \ce{Sn/C} ocorre a deposição de lítio metálico, ou seja, o íon lítio vira lítio metálico:
O Nox do lítio vai de +1 para 0, então há redução nesse eletrodo.
No eletrodo de \ce{Li2S/C} liberam-se \ce{Li+} e enxofre elementar:
O Nox do enxofre vai de -2 para 0, então há oxidação nesse eletrodo.
Quanto à recarga: a bateria é recarregável, e isso significa que, ao se aplicar uma corrente externa, as reações ocorrem no sentido contrário. O lítio metálico volta a \ce{Li+} e o enxofre volta a \ce{S^2-}. O texto fala justamente em grande número de ciclos, o que só é possível se as reações se invertem.
Portanto: redução no \ce{Sn/C}, oxidação no \ce{Li2S/C}, e as reações se invertem na recarga.
Alternativa D.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Aidentifica certo redução e oxidação, mas diz que as reações não se invertem, o que contradiz uma bateria recarregável.
- Btroca os processos: o lítio que se deposita sofre redução, não oxidação, e o enxofre é oxidado.
- Ctroca redução e oxidação nos eletrodos e ainda nega a inversão na recarga.
Assuntos: Pilhas e potencial de redução, Reações de oxirredução e balanceamento redox.
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Fonte: Comvest/Vestibular Unicamp 2012. Prova oficial ↗