ENEM 2019 · Ciências da Natureza · Química · eletroquímica
Questão 118 do ENEM 2019
Resposta: letra E. Na bateria de zinco-ar, o O₂ entra pelo eletrodo poroso e forma OH⁻, que atravessa a membrana; no eletrodo de zinco ocorre oxidação com formação de Zn(OH)₄²⁻; pergunta-se a espécie formada no ânodo.
Grupos de pesquisa em todo o mundo vêm buscando soluções inovadoras, visando a produção de dispositivos para a geração de energia elétrica. Dentre eles, pode-se destacar as baterias de zinco-ar, que combinam o oxigênio atmosférico e o metal zinco em um eletrólito aquoso de caráter alcalino. O esquema de funcionamento da bateria zinco-ar está apresentado na figura.
LI, Y.; DAI, H. Recent Advances in Zinc–Air Batteries.
Chemical Society Reviews, v. 43, n. 15, 2014 (adaptado).
No funcionamento da bateria, a espécie química formada no ânodo é
- AH₂ (g).
- BO₂ (g).
- CH₂O (l).
- DOH⁻ (aq).
- EZn(OH)₄ ²⁻ (aq).Resposta correta
Como resolver a questão 118 passo a passo?
O conceito que resolve
O ânodo é o eletrodo onde ocorre oxidação. No zinco metálico, o Zn perde elétrons e, em meio alcalino, com OH⁻, forma o íon zincato Zn(OH)₄²⁻.
Como chegar na resposta
- O zinco se oxida: Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ e, com OH⁻ do meio, Zn²⁺ + 4 OH⁻ → Zn(OH)₄²⁻.
- No cátodo (eletrodo poroso), o O₂ é reduzido e forma OH⁻.
- A figura indica Zn(OH)₄²⁻ saindo do eletrodo de zinco: é a espécie formada no ânodo.
Por que cada alternativa
- AO H₂ não é formado nessa bateria.
- BO O₂ é reagente no cátodo, e não produto do ânodo.
- CA água não aparece como espécie formada no ânodo no esquema.
- DO OH⁻ é formado no cátodo (redução do O₂), e é consumido no ânodo.
- ECorreta: Zn(OH)₄²⁻ é a espécie produzida no eletrodo de zinco, o ânodo.
Onde essa questão derruba a maioria
O OH⁻ aparece no esquema e confunde, mas ele é produto do cátodo; o ânodo (zinco) forma o zincato.
O que estudar se você errou
Revise pilhas e baterias, ânodo e cátodo e reações de oxirredução em meio básico.
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