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296 UNIDADE 5 | ELETROQUÍMICA 5. Considere a seguinte pilha: 1 1Cu | Cu || Ag |Ag0 2 0. Ag0 Ag1 (aq) NO 3 2(aq) NO 3 2(aq) Cu0 Cu21 (aq) Ponte salina L u is M o u ra /A rq u iv o d a e d it o ra Sabendo que o cobre cede elétrons espontanea- mente aos íons Ag+, é correto afirmar que: a) a concentração de íons Ag+ na solução diminui. b) a prata é o agente redutor. c) o íon Cu21 sofre oxidação. d) o eletrodo negativo ou ânodo terá a sua massa aumentada. e) o fluxo de elétrons é: →Ag Ag01 . 6. (Uema) Somente quem tem restaurações dentárias sa- be o infortúnio que é a sensação de tomarmos um choque ao tocar no dente obturado com um objeto metálico. Simplesmente porque forma-se uma pi- lha, dois metais diferentes em meio ácido. O alu- mínio transforma-se no polo negativo, e seus elé- trons caminham através da saliva (que é levemente ácida) para a obturação, que recebe os elétrons. Fonte: SUPERINTERESSANTE. No 7, ano 13, jul. 1999. São Paulo: Abril. Com base nesse texto, responda: a) por que o alumínio constitui o polo negativo da pilha? b) qual a denominação dada ao polo negativo? c) qual o papel assumido pela saliva nessa pilha? d) qual a denominação dada à saliva? 7. (Fuvest-SP) Na década de 1780, o médico italiano Luigi Galvani realizou algumas observações, uti- lizando rãs recentemente dissecadas. Em um dos experimentos, Galvani tocou dois pontos da mus- culatura de uma rã com dois arcos de metais diferentes, que estavam em contato entre si, ob- servando uma contração dos músculos, conforme mostra a figura a seguir. X os músculos da rã se contraem, e a perna se move Interpretando essa observação com os conhecimen- tos atuais, pode-se dizer que as pernas da rã con- tinham soluções diluídas de sais. Pode-se, também, fazer uma analogia entre o fenômeno observado e o funcionamento de uma pilha. Considerando essas informações, foram feitas as seguintes afirmações: I. Devido à diferença de potencial entre os dois metais, que estão em contato entre si e em contato com a solução salina da perna da rã, surge uma corrente elétrica. II. Nos metais, a corrente elétrica consiste em um fluxo de elétrons. III. Nos músculos da rã, há um fluxo de íons as- sociado ao movimento de contração. Está correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) III, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 8. (Uece) As pilhas de marca-passo precisam ser pe- quenas, confiáveis e duráveis, evitando algumas cirurgias para sua troca. Como não formam gases, elas podem ser hermeticamente fechadas. Sua du- ração é de aproximadamente 10 anos. Essas pilhas são formadas por lítio metálico e iodo (LiI). Assina- le a alternativa que mostra as semirreações que ocorrem corretamente para formar o produto LiI. a) → → cátodo: 2 Li 2 Li 2 e ; ânodo: I 2 e 2 I . o 2 1 1 1 2 2 2 b) → → cátodo: 2 Li 2 e 2 Li ; ânodo: I 2 I 2 e . o 2 1 1 2 1 2 2 c) → → ânodo: 2 Li 2 Li 2 e ; cátodo: I 2 e 2 I . o 2 1 1 1 2 2 2 d) → → ânodo: 2 Li 2 e 2 Li ; cátodo: I 2 I 2 e . o 2 1 1 2 1 2 2 9. (UFPE) Uma pilha de uso comercial é baseada na reação de óxido de prata (Ag 2 O) com um ânodo de zinco, produzindo prata metálica e óxido de zinco (ZnO). Esta pilha funciona em meio alcalino, e apresenta as seguintes características: ( ) na reação da pilha, o Ag 2 O recebe elétrons. ( ) o zinco atua como agente oxidante. ( ) a prata tem seu estado de oxidação decresci- do de 2 unidades. ( ) para cada mol de óxido de prata consumido, também são consumidos 2 mol de zinco. ( ) no óxido de zinco, o estado de oxidação do zinco é 11. X X V-F-F-F-F R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra arco de ferro arco de cobre arco de ferro arco de cobre os músculos da rã se contraem, e a perna se move 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U5_Cap15_p285a298.indd 296 8/2/18 11:59 AM 297CAPÍTULO 15 | PILHAS Conexão Eletricidade As primeiras pilhas Por volta de 1780, o anatomista italiano Luigi Galvani (1737-1798) observou que os músculos da coxa de rãs recém-dissecadas sofriam contrações quando em contato simultâneo com dois metais diferentes. Galvani concluiu que o fenômeno estava associado à presença de eletricidade, originária dos músculos (os metais serviam de condutores). Já o físico italiano Alessandro Volta interpretou o mesmo fato de maneira diferente. Ele julgou que a eletricidade tinha sua origem nos metais e, com base nisso, começou a realizar uma série de experimentos usando pares de diferentes metais. Os resultados desses experimentos logo comprovaram que ele tinha razão. Em seus experimentos, Volta colocava um “condutor úmido” (solução aquosa salina) entre dois “condutores secos” (geralmente metais), ligando-os com um fio condutor. Assim, ele descobriu que se estabelece, segundo a força predominante, à direita ou à esquerda, uma corrente elétrica, uma circulação desse fluido, que cessa apenas ao se romper o circuito, e se restabelece logo, sempre que o circui- to é religado. Como podemos perceber, Volta já tinha, naquele momento, a ideia da pilha e também notado que o sentido do fluxo da corrente elétrica dependia dos metais que formavam cada par de “condutores secos”. Hoje, sabemos que o metal que libera os elétrons sofre oxidação e é aquele que tem o maior potencial de oxidação, ou seja, menor potencial de redução. Em 1800, em uma carta ao cientista inglês Joseph Banks (1743-1820), Volta relata a construção de sua primeira pilha: Coloco horizontalmente, sobre uma mesa ou uma base, um dos discos me- tálicos — de prata, por exemplo — e sobre ele disponho um segundo disco de zinco; sobre este coloco um dos discos de flanela embebido em salmoura; depois outro disco de prata, seguido imediatamente por outro de zinco, sobre o qual pouso outra vez um disco umedecido. Continuo então da mesma maneira... até formar, com vários desses estágios, uma coluna tão alta que possa ainda se sustentar a si mesma sem cair. Carta lida na Sociedade Real de Londres em 26 de junho de 1800 e publicada na revista Philosophical Transactions, n. 90, t. II, p. 403-31, 1800. Os discos terminais eram constituídos por metais diferentes e conectados por um fio condutor. Volta realizou experimentos usando pares de diferentes metais e verificou que a quantidade de corrente elétrica variava em função dos metais utilizados. Além disso, foi o primeiro a utilizar soluções eletrolíticas entre os eletrodos. Ele criou um dispositivo, denominado coroa de copos, formado por vários copos contendo soluções eletrolíticas, ligados entre si por uma haste metálica cujas extremidades eram compostas de metais diferentes. S h e ila T e rr y /S P L /L a ti n s to ck Representação de um dos primeiros modelos de pilha elétrica de zinco e prata. Esquema da coroa de copos de Volta. L u is M o u ra /A rq u iv o d a e d it o raZn Cu salmoura ou solu•‹o aquosa de ‡cido 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U5_Cap15_p285a298.indd 297 8/2/18 11:59 AM 298 UNIDADE 5 | ELETROQUÍMICA Embora Volta não compreendesse muito bem o papel do condutor líquido, ele percebeu que, quanto maior o número de “estágios” de uma mesma pilha, maior a quantidade de corrente elétrica produzida. Galvani defendeu seu ponto de vista até o fim de sua vida, o que lhe trouxe vários dissabores. Além de suas discussões com a comunidade científica, ele sofreu muito com a morte de sua esposa e com a perda da posição de professor na Universidade de Bolonha, por ter-se recusado a jurar fidelidade ao governo invasor da Itália, de Napoleão Bonaparte. Galvani morreu na miséria. Volta, por sua vez, indiferente aos problemas políticos, jurou fidelidade a Na- poleão e, em 1801, realizou para ele uma demonstração de sua pilha na Academia de Ciências de Paris, tendo sido agraciado, em seguida, com uma medalha de ouro e com um prêmio de 2 000 escudos de ouro. Em 1810, Volta foi elevadoà posição de senador do reino da Itália, com o título de conde. T h e B ri d g e m a n A rt L ib ra ry /K e y s to n e B ra s il/ C o le ç ã o p a rt ic u la r. Alessandro Volta demonstra sua descoberta a Napoleão. Litografia do ano 1901. Reflita 1. Justifique por que a corrente elétrica variava em função dos metais utilizados nos discos. 2. Sobre o esquema de Alessandro Volta, responda aos itens abaixo. a) Por que Volta intercalava discos umedecidos com soluções aquosas salinas entre os discos de metal? b) Por que as soluções aquosas salinas são eletrolíticas? Gravura da coroa de copos de Alessandro Volta (1800). S P L /L a ti n s to ck 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U5_Cap15_p285a298.indd 298 8/2/18 11:59 AM