Potencial das Pilhas

01. (Enem 2012) O boato de que os lacres das latas de alumínio teriam um alto valor comercial levou muitas pessoas a juntarem esse material na expectativa de ganhar dinheiro com sua venda. As empresas fabricantes de alumínio esclarecem que isso não passa de uma "lenda urbana", pois ao retirar o anel da lata, dificulta-se a reciclagem do alumínio. Como a liga do qual é feito o anel contém alto teor de magnésio, se ele não estiver junto com a lata, fica mais fácil ocorrer a oxidação do alumínio no forno. A tabela apresenta as semirreações e os valores de potencial padrão de redução de alguns metais:

Com base no texto e na tabela, que metais poderiam entrar na composição do anel das latas com a mesma função do magnésio, ou seja, proteger o alumínio da oxidação nos fornos e não deixar diminuir o rendimento da sua reciclagem?

1. Somente o lítio, pois ele possui o menor potencial de redução.
2. Somente o cobre, pois ele possui o maior potencial de redução.
3. Somente o potássio, pois ele possui potencial de redução mais próximo do magnésio.
4. Somente o cobre e o zinco, pois eles sofrem oxidação mais facilmente que o alumínio.
5. Somente o lítio e o potássio, pois seus potenciais de redução são menores do que o do alumínio.

02. (Enem 2° Dia (Verde) 2025) Objetos de prata escurecem em contato com compostos contendo enxofre por causa da formação de uma fina camada de sulfeto de prata. Um método simples para clarear o objeto consiste em forrar um recipiente com papel alumínio, adicionar ao recipiente uma solução aquosa de cloreto de sódio e, enfim, mergulhar o objeto de prata enegrecido. Em cerca de três minutos, a prata volta à coloração original. As seguintes semirreações e os respectivos potenciais-padrão de redução são úteis para a compreensão dos fenômenos ocorridos.

Ag₂S (s) + 2 e^– → 2 Ag (s) + S^2– (aq)   –0,69 V

O₂ (g) + 4 H⁺ (aq) + 4 e^– → 2 H₂O(l)   +1,23 V

Al³⁺ (aq) + 3 e^– → Al(s)   –1,68 V

SARTORI, E. R.; BATISTA, E. F.; FATIBELLO-FILHO, O. Escurecimento e limpeza de objetos de prata: um experimento simples e de fácil execução envolvendo reações de oxidação-redução. Química Nova na Escola, n. 30, 2008 (adaptado).

Os valores das diferenças de potencial-padrão das reações que representam o escurecimento e o clareamento do objeto de prata são, respectivamente:

1. +0,54 V e +2,37 V.
2. +1,92 V e +0,99 V.
3. –0,15 V e +5,43 V.
4. +2,61 V e +1,29 V.
5. +0,15 V e –1,29 V.

03. (Enem 2017) A invenção do LED azui, que permite a geração de outras cores para compor a luz branca, permitido a construção de lâmpadas energeticamente mais eficientes e mais duráveis do que as incandescentes e fluorescentes. Em um experimento de laboratório, pretende-se associar duas pilhas em série para acender um LED azul que requer 3,6 volts para o seu funcionamento. Considere as semirreações de redução e seus respectivos potenciais mostrados no quadro.

Qual associação em série de pilhas fornece diferença de potencial, nas condições-padrão, suficiente para acender o LED azul?

04. (Enem 2021) O quadro lista alguns dispositivos eletrônicos que estão presentes no dia a dia, bem como a faixa de força eletromotriz necessária ao seu funcionamento.

Considere que uma bateria é construída pela associação em série de três pilhas de lítio-iodo, nas condições-padrão, conforme as semiequações de redução apresentadas.

L2 + 2 e- → 2l- E° = +0,54 V

Li+ + e- → Li E° = -3,05 V

Essa bateria é adequada para o funcionamento de qual dispositivo eletrônico?

1. I.
2. II.
3. III.
4. IV.
5. V.

05. (Enem 2016) TEXTO I

Biocélulas combustíveis são uma alternativa tecnológica para substituição das baterias convencionais. Em uma biocélula microbiológica, bactérias catalisam reações de oxidação de substratos orgânicos. Liberam elétrons produzidos na respiração celular para um eletrodo, onde fluem por um circuito extremo at´o cátodo do sistema, produzindo corrente elétrica. Uma reação típica que ocorre em biocélulas microbiológicas utiliza o acetato como substrato.

AQUINO NETO, S. Preparação e caracterização de bioanodos para biocélula a combustível etanol/O2. Disponível em: www.teses.usp.br. Acesso em: 23 jun. 2015 (adaptado).

TEXTO II

Em sistemas bioeletroquímicos, os potenciais padrão (E°') apresentam valores característicos. Para as biocélulas de acetato, considere as seguintes semirreações de redução e seus respectivos potenciais:

2 CO2 + 7 H+ 8 e- → CH3COO-+2H2O E°'= –0,3 V

O2 + 4H++4 e– → 2H2O E°' =0,8V

SCOTT, K.; YU, E. H. Microbial electrochemical and fuel cells: fundamentals and applications. Woodhead Publishing Series in Energy in energy n.88,2016(adaptado)

Nessas condições, qual é o número mínimo de biocélulas de acetato, ligadas em série, necessárias para se obter uma diferença de potencial de 4,4 V?

1. 3
2. 4
3. 6
4. 9
5. 15