Ciências da NaturezaEletroquímica (Pilhas, Baterias e Eletrólise)Médio

Questão de Eletroquímica (Pilhas, Baterias e Eletrólise) — ENEM

Em uma pesquisa escolar sobre a história das baterias, estudantes reconstroem a clássica pilha de Daniell, formada por um eletrodo de zinco mergulhado em solução de sulfato de zinco e por um eletrodo de cobre mergulhado em solução de sulfato de cobre, unidos por uma ponte salina. Eles consultam uma tabela de potenciais-padrão de redução e anotam os valores das semirreações: para o par Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu, o potencial é +0,34 V, e para o par Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn, o potencial é −0,76 V. Considerando esses dados da tabela consultada, qual é a diferença de potencial dessa pilha de Daniell?
A+0,42 V
B+1,10 V
C−1,10 V
D+0,34 V
E+2,86 V

Gabarito comentado

A diferença de potencial de uma pilha é dada por ddp = E°cátodo − E°ânodo, sendo o cátodo o eletrodo de maior potencial de redução. Uma ddp positiva indica reação espontânea. A pilha de Daniell, com ddp de +1,10 V, é o exemplo histórico mais usado para ilustrar esse cálculo.

Resolução passo a passo

Na pilha de Daniell, o cobre, de maior potencial de redução (+0,34 V), funciona como cátodo, onde ocorre a redução, e o zinco, de menor potencial (−0,76 V), funciona como ânodo, onde ocorre a oxidação. Aplicando a expressão ddp = E°cátodo − E°ânodo, temos ddp = (+0,34) − (−0,76) = 0,34 + 0,76 = +1,10 V. O sinal positivo confirma que a reação é espontânea. O valor +0,42 V resulta de subtrair os módulos de forma incorreta; −1,10 V inverte cátodo e ânodo; +0,34 V usa apenas o potencial do cobre, esquecendo o zinco; +2,86 V soma valores de modo equivocado. Apenas +1,10 V combina corretamente os potenciais segundo a fórmula, sendo a ddp real dessa pilha.

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