Um estudante deseja construir uma pilha elétrica caseira. Após pesquisar, ele identifica que é possível utilizar a reação de oxirredução entre zinco (Zn) e ácido clorídrico (HCl), por meio do seguinte experimento:

1. Ele coloca uma lâmina de zinco e outra de cobre em um recipiente contendo ácido clorídrico diluído em água.
2. Em seguida, ele conecta as lâminas utilizando um fio condutor.
3. Por fim, ele mede a diferença de potencial (ddp) entre os terminais do circuito utilizando um voltímetro.

Com base nessas informações, sabe-se que:

Ao se desmontar uma pilha lapiseira, dessas pilhas de 1,5 v, o Químico observou a presença das seguintes partes: 1- cátodo (pasta de MnO₂; ZnCl₂; NH₄Cl); 2- condutor (grafite); 3-ânodo (Zn). Do ponto de vista termodinâmico, a energia livre de Gibbs (∆G) é uma grandeza que mede a energia (total) atrelada a um sistema termodinâmico que possa realizar trabalho “útil”. O ∆G de uma reação pode ser facilmente relacionado com a diferença de potencial de uma pilha (∆E) a partir da seguinte equação: ∆G_(reação) = - nF∆E; para “n”= número de elétrons e “F”= constante de Faraday. As reações redox, espontâneas, geram energia e produzem trabalho útil. No caso das pilhas ou células galvânicas, esse trabalho é denominado de trabalho elétrico.

Assim, no processo de funcionamento de uma pilha, é correto afirmar que o trabalho útil se reflete na capacidade de movimentação do elétron do

Considere o diagrama de uma pilha alcalina

Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-mercurio.htm

Semirreações:

Zn(OH)_2(s) + 2e^- → Zn_(s) + 2OH^-_(aq)     Eº = – 1,25 V
HgO_(s) + H₂O_(l) + 2e^- → Hg_(l) + 2OH^-_(aq)     Eº = +0,10V

Durante a descarga dessa pilha, a espécie química que oxida é:

Os componentes eletrônicos, celulares, notebooks, entre outros, a cada dia, fazem mais parte de nosso cotidiano. E para esses equipamentos funcionarem, é preciso o uso de pilhas e baterias bem leves e pequenas. As pilhas podem ser definidas como “dispositivos capazes de transformar energia química em energia elétrica por meio de reações espontâneas de oxirredução (em que há transferência de elétrons).”

Identifique o sentido do fluxo eletrônico nas pilhas e baterias e marque a alternativa correta.

“Em 1836, o químico inglês John Frederic Daniell construiu uma pilha usando metais e soluções aquosas de sais. A pilha funcionava a partir de dois eletrodos interligados. O eletrodo é, geralmente, um sistema constituído por um metal imerso em uma solução aquosa de um sal formado pelos cátions desse metal.”

Adaptado de: FONSECA, Martha Reis Marques. Química. São Paulo: Editora FTD, 2007. v. 2: Físico-Química. p. 276.

Considere a representação da notação química da pilha de Daniell (usando eletrodos de cobre e zinco), de acordo com a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC):

Zn (s) | Zn²⁺ (aq) (1 mol L^-1) || Cu²⁺ (aq) (1 mol L^-1) | Cu (s).

Dados os potenciais padrão de redução E⁰_Zn = - 0,76 V e E⁰_Cu = + 0,34 V, e considerando o funcionamento da referida pilha em condições padrão, afirma-se que

I – no eletrodo de cobre dessa pilha ocorre a corrosão da placa metálica de cobre.

II – a diferença de potencial (d.d.p.) teórica dessa pilha é de + 1,10 V.

III – nessa pilha os elétrons fluem no circuito externo, do eletrodo de zinco para o eletrodo de cobre.

IV – o símbolo de duas barras paralelas ( || ) representa a ponte salina (ou uma membrana porosa), cuja finalidade é manter as duas semicelas eletricamente neutras, por meio da migração de íons (corrente iônica).

V – a equação da reação global dessa pilha é Zn²⁺ (aq) + Cu (s) → Zn (s) + Cu²⁺ (aq).

Das afirmativas feitas, estão corretas apenas

Em uma aula de química o professor propôs aos alunos a construção de uma pilha seguindo a construção da pilha de Daniel, porém foram fornecidos os metais listados na tabela e suas soluções iônicas com concentração 1 mol/L.

No experimento realizado, o potencial da pilha construída, o tipo de reação que ocorreu no eletrodo do metal 1 e o nome do metal 2 são: