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Questão 19357

FUVEST 2011
Química

(FUVEST - 2011)

As naves espaciais utilizam pilhas de combustível, alimentadas por oxigênio e hidrogênio, as quais, além de fornecerem a energia necessária para a operação das naves, produzem água, utilizada pelos tripulantes. Essas pilhas usam, como eletrólito, o KOH(aq), de modo que todas as reações ocorrem em meio alcalino. A troca de elétrons se dá na superfície de um material poroso. Um esquema dessas pilhas, com o material poroso representado na cor cinza, é apresentado a seguir.

Escrevendo as equações das semirreações que ocorrem nessas pilhas de combustível, verifica-se que, nesse esquema, as setas com as letras a e b indicam, respectivamente, o sentido de movimento dos

A

íons OH- e dos elétrons.

B

elétrons e dos íons OH-.

C

íons K+ e dos elétrons.

D

elétrons e dos íons K+.

E

elétrons e dos íons H+.

Gabarito:

elétrons e dos íons OH-.



Resolução:

Célula combustível em meio alcalino:
Pólo (-): ânodo

left{egin{matrix} H^{-}_{2(g)} 
ightarrow 2 H^{+} + 2e^{-} \ 2 H^+ + 2 OH^- _{(aq)} 
ightarrow H_2O_{(l)} end{matrix}
ight.

Corta-se os He as equações são somadas formando:
left{egin{matrix} H^{-}_{2(g)} 
ightarrow 2e^{-} \ 2 OH^- _{(aq)} 
ightarrow H_2O_{(l)} end{matrix}
ight.
________________________
H_{2(g)} + 2 OH^-_{(aq)} 
ightarrow H_2O_{(l)} + 2e^-

Pólo (+): cátodo

left{egin{matrix} frac{1}{2}O_{2} + 2e^- + 2 H^{+} 
ightarrow H_2O \ 2 H_2O 
ightarrow 2H^- + 2OH^- end{matrix}
ight.

Corta-se os He H2O e as equações são somadas formando:

frac{1}{2}O_{2} + 2e^- +H_2O 
ightarrow 2OH^-

Portanto a seta a indica o fluxo de elétrons, e a seta b indica o fluxo de OH

Gabarito letra B.

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