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Pilhas Alcalinas

Lista de 05 exercícios de Química com gabarito sobre o tema Pilhas Alcalinas com questões de Vestibulares.


01. (Unicentro) As pilhas alcalinas têm rendimento de cinco a oito vezes maior que uma pilha seca e possuem voltagem praticamente constante. A reação química global da pilha alcalina de zinco-manganês é representada pela equação química As pilhas alcalinas têm rendimento de cinco a oito vezes maior que uma pilha seca e possuem voltagem praticamente constante. A reação química global da pilha alcalina de zinco-manganês é representada pela equação química

Com base nessas informações, é correto afirmar:

  1. O cátodo é a fonte de elétrons durante o funcionamento da pilha.
  2. A massa do eletrodo de zinco aumenta com a descarga da pilha.
  3. A concentração de íons OH(aq), na pilha alcalina, é menor que 1,0 x 10−7.
  4. A pilha alcalina é descartada no lixo residencial porque não apresenta toxidez.
  5. A semiequação de oxidação que ocorre no ânodo da pilha é representada por Zn(s) → Zn2+(s) + 2e.

02. (Cesgranrio) As pilhas alcalinas entraram em moda recentemente e são usadas em quase tudo que exige um trabalho contínuo e duradouro, desde relógios de pulso até calculadoras eletrônicas. Uma das pilhas mais usadas é a de níquel/cádmio, que chega a ter uma duração maior do que a da bateria de automóvel e ainda pode ser recarregada várias vezes. Ela é constituída pelo metal cádmio hidróxido de níquel III e uma pasta hidróxido de potássio. Considere que os potenciais-padrão de redução são:

Ni3+ + 3e → Ni2+ (1,0 V)

Cd2+ + 2e → Cd (- 0,4 V)

Entre as opções a seguir, indique a que apresenta o sentido do fluxo de elétrons e a força eletromotriz da pilha níquel-cádmio.

  1. Do cádmio para o hidróxido de níquel III - + 1,4 V
  2. Do cádmio para o hidróxido de níquel III - + 1,6 V
  3. Do cádmio para o hidróxido de níquel III - + 2,4V
  4. Do hidróxido de níquel III para o cádmio - + 1,4 V
  5. Do eletrodo de hidróxido de níquel III para o cádmio - + 2,4 V

03. (UFAC) Atualmente, as pilhas alcalinas têm sido largamente utilizadas devido à durabilidade que possuem. Depois de usadas, essas pilhas têm sido, usualmente, descartadas em aterros sanitários ou lixões, onde ficam expostas ao sol e à chuva. Com isso, ocorre a degradação e decomposição dos invólucros das pilhas, liberando metais pesados e outros componentes tóxicos, que são introduzidos no solo e no meio aquático. Esses compostos tóxicos são fonte e contaminação ao homem e a outros animais, devido a bioacumulação, através de cadeia alimentar. Um exemplo de pilha alcalina é a de zinco-manganês, representada pela reação:

2 MnO2(s) + H2O(1) + 2 e- → Mn2O3(s) + 2 OH-(aq)

Zn(s) + 2 OH-(aq) → Zn(OH)2(s)+2e-

Sobre essa pilha, é incorreto afirmar que:

  1. o eletrodo de Zn é o anodo.
  2. o Zn é o agente redutor.
  3. o eletrodo de MnO2 é o catodo.
  4. o eletrodo de Zn é o catodo.
  5. o Mn é o agente oxidante.

04.(Faap) A pilha alcalina apresenta vantagens sobre uma pilha de Leclanché (zinco-carvão). Considerando que uma pilha alcalina seja constituída por uma barra de manganês puro, outra de zinco poroso e uma pasta contendo KOH, a ddp inicial da pilha e a equação global da reação que nela ocorre, são:

Dados:

Mn2+ + 2e → Mn Eo = - 1,18 V

Zn2+ + 2e → Zn Eo = - 0,76 V

  1. 0,42 V, Mn + Zn2+ → Mn2+ + Zn
  2. 1,60 V, Mn2+ + Zn → Mn + Zn2+
  3. 0,76 V, Mn2+ + Zn → Mn + Zn2+
  4. 1,18 V, Mn + Zn2+ → Mn2+ + Zn
  5. 1,94 V, Mn2+ + Zn → Mn + Zn

05. (UNCISAL) As pilhas alcalinas se tornaram muito importantes em nosso cotidiano por durarem até seis vezes mais que as pilhas comuns; por esse motivo, são muito utilizadas em brinquedos, câmeras fotográficas, MP3 players etc. Elas utilizam o zinco e o dióxido de manganês como reagentes, e como eletrólito, uma pasta básica que contém hidróxido de sódio (NaOH), que é uma base (substância alcalina); por isso, as pilhas são chamadas alcalinas. Com base nos conhecimentos das funções inorgânicas e das reações químicas, dadas as afirmações abaixo,

I. O NaOH é uma base forte.

II. As reações envolvidas numa pilha são reações de oxidorredução; por isso, fornecem energia elétrica.

III. O NaOH é um dos produtos obtidos a partir da eletrólise do NaCl na indústria cloro-soda.

IV. Os óxidos são substâncias que podem ter comportamento ácido, básico ou neutro.

V. O NaOH, ao reagir com um ácido forte, formará um sal neutro e água.

verifica-se que

  1. I e III, apenas.
  2. I, II, III, IV e V.
  3. I, II e V, apenas.
  4. III, IV e V, apenas.
  5. II, III e IV, apenas.

06. (UnirG) Uma pilha alcalina tem durabilidade maior, entretanto por apresentar materiais mais puros e pelo processo de fabricação diferenciado, seu custo é maior. Neste tipo de pilha, o eletrólito é o hidróxido de potássio, substituindo o cloreto de amônio da pilha comum.

A equação global da reação que ocorre na pilha alcalina é dada por:

Zn + 2 MnO2 → ZnO + Mn2O3

Dado: Valor aproximado do número de Avogadro: 6,0x1023

Com base nas informações, assinale a única alternativa correta.

  1. O catodo da pilha é o polo onde ocorre o processo de redução.
  2. O magnésio, presente na equação apresentada, forma sempre cátion bivalente.
  3. O valor da soma dos coeficientes dos reagentes na equação balanceada apresentada é igual a 2.
  4. Quando 1 mol de Zn reage com 2 mol de MnO2, há formação de, aproximadamente, 3,0x1023 moléculas de ZnO.

07. (UEL) A pilha alcalina é uma modificação da pilha comum. Utilizam-se os mesmos eletrodos, porém a pasta eletrolítica que contém cloreto de amônio (NH4Cl) é substituída por uma solução aquosa de hidróxido de potássio concentrado (30% em massa). A grande maioria dos fabricantes de pilhas adiciona pequenas quantidades de sais de mercúrio solúveis ao eletrólito da pilha.

Dado: solubilidade de KOH = 119 g/100 g de água a 20ºC

Com base no enunciado, assinale a alternativa que contém as palavras que completam corretamente os espaços sublinhados.

A solução eletrolítica da pilha alcalina está ________ a 20ºC, portanto é ________. Uma solução aquosa de cloreto de amônio possui ________. O sal de mercúrio que é representado pela fórmula HgCl2 apresenta ________.

  1. insaturada; bifásica; pH > 7; três átomos
  2. insaturada; monofásica; pH < 7; dois elementos químicos
  3. saturada; monofásica; pH < 7; dois átomos
  4. saturada; bifásica; pH > 7; dois elementos químicos
  5. insaturada; monofásica; pH < 7; três elementos químicos.