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Questão 70935

UFPR 2007
Química

(UFPR - 2007)

O uso de muitos equipamentos eletrônicos depende de pilhas recarregáveis. Uma pilha de níquel-cádmio é constituída por um polo contendo NiOOH, um polo contendo cádmio e um separador contendo um eletrólito básico.

Quando tal pilha é usada nos equipamentos, sofre uma descarga em que ocorrem reações eletroquímicas que podem ser representadas para cada polo como:

NiOOH + H2O + e- → Ni(OH)2 + OH-
Cd0 + 2 OH-  → Cd(OH)2 + 2 e-

Sobre esse tipo de pilha, indique a alternativa correta.

A

Na pilha completamente carregada, o átomo de níquel está no estado de oxidação 2+, que passa para zero durante o processo de descarga.

B

Na reação de descarga da pilha, para cada mol de cádmio consumido, dois mol de NiOOH serão reduzidos a Ni(OH)2.

C

O polo negativo da pilha contém os compostos de níquel, e o positivo, cádmio.

D

Quando se recarrega a pilha, forma-se Ni(OH)2 e Cd(OH)2 como produtos da reação eletroquímica.

E

Na reação de descarga da pilha, o agente redutor é o NiOOH, e o oxidante, Cd.

Gabarito:

Na reação de descarga da pilha, para cada mol de cádmio consumido, dois mol de NiOOH serão reduzidos a Ni(OH)2.



Resolução:

Ni3+O2-O2-H1+ + H1+2O2- + e- → Ni2+(O2-H1+)2 + (O2-H1+)-
Cd0 + 2 (O2-H1+)-  → Cd2+(O2-H1+)2 + 2 e-

a) Incorreto. Na pilha completamente carregada, o átomo de níquel está no estado de oxidação 2+, que passa para zero durante o processo de descarga.
O átomo de níquel está no estado de oxidação 3+, que passa para 2+ durante o processo de descarga.

b) Correto. Na reação de descarga da pilha, para cada mol de cádmio consumido, dois mol de NiOOH serão reduzidos a Ni(OH)2.
Multiplicamos a primeira reação por 2 para montar a reação global:

egin{matrix} 2NiOOH + 2H_2O + {color{Red} 2e^-} ightarrow 2Ni(OH)_2 + {color{Blue} 2OH^-}\ Cd^0 + {color{Blue} 2 OH^-} ightarrow Cd(OH)_2 + {color{Red} 2 e^-} end{matrix}
_______________________________________________
egin{matrix} 2NiOOH + 2H_2O+Cd^0 ightarrow 2Ni(OH)_2 +Cd(OH)_2 end{matrix}

c) Incorreto. O polo negativo da pilha contém os compostos de níquel, e o positivo, cádmio.
O polo negativo da pilha contém os compostos de cádmio, e o positivo, níquel.

d) Incorreto. Quando se recarrega a pilha, forma-se Ni(OH)2 e Cd(OH)2 como produtos da reação eletroquímica.
A recarga a reação que ocorre é:
egin{matrix} 2Ni(OH)_2 +Cd(OH)_2 ightarrow 2NiOOH + 2H_2O+Cd^0 end{matrix}
Formando 2NiOOH, 2H2O e Cd

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