As pilhas são sistemas eletroquímicos que transformam energia química em energia elétrica por meio de reações de oxirredução espontâneas. Nesse processo, ocorre transferência de elétrons entre espécies químicas, e essa transferência pode ser aproveitada para alimentar dispositivos como controles remotos, lanternas e relógios.
No Ensino Médio, o estudo de pilhas envolve identificar ânodo e cátodo, interpretar o fluxo de elétrons, relacionar potenciais-padrão de redução e compreender fatores que alteram o funcionamento da célula. As questões a seguir exploram esses conceitos em situações contextualizadas e exigem análise cuidadosa das reações e do sentido das correntes e dos elétrons.
Questões sobre pilhas
Questão 01
Gabarito: alternativa A). Correta: na Daniell, o zinco perde elétrons e o cobre os recebe.
Questão 02
Gabarito: alternativa B). Correta: elétrons saem do ânodo e chegam ao cátodo pelo circuito externo.
Comentários por alternativa:
- A) Na pilha, os elétrons saem do ânodo, não do cátodo.
- B) Correta: elétrons saem do ânodo e chegam ao cátodo pelo circuito externo.
- C) A ponte salina conduz íons, não é o caminho principal dos elétrons.
- D) Concentração não define, por si, o sentido dos elétrons no circuito externo.
- E) Pelo fio, elétrons vão do polo negativo ao positivo, não o contrário.
Questão 03
Gabarito: alternativa A). Correta: E°cel = 0,80 – (-2,37) = 3,17 V.
Comentários por alternativa:
- A) Correta: E°cel = 0,80 – (-2,37) = 3,17 V.
- B) Os papéis dos eletrodos estão invertidos, e o valor numérico não corresponde à diferença correta.
- C) A ddp espontânea é positiva nessa configuração.
- D) Em uma pilha, um eletrodo oxida e outro reduz.
- E) É necessário considerar os dois potenciais de redução.
Questão 04
Gabarito: alternativa A). Correta: o zinco é o ânodo e se dissolve como Zn2+.
Comentários por alternativa:
- A) Correta: o zinco é o ânodo e se dissolve como Zn2+.
- B) O zinco, nessa pilha, não recebe elétrons; ele os fornece.
- C) Há consumo do metal no ânodo, então a massa muda.
- D) Quem reduz Cu2+ é o cátodo de cobre, não o eletrodo de zinco.
- E) A ponte salina conduz íons; não é eletrodo e não sofre oxidação metálica.
Questão 05
Gabarito: alternativa A). Correta: a ponte salina fecha o circuito iônico e evita acúmulo de carga.
Comentários por alternativa:
- A) Correta: a ponte salina fecha o circuito iônico e evita acúmulo de carga.
- B) Elétrons circulam pelo fio externo, não pela ponte salina.
- C) A ponte não participa como reagente metálico da oxidação.
- D) Ela permite comunicação iônica entre as semicélulas, não bloqueio total.
- E) Sua função não é converter energia em calor.
Questão 06
Gabarito: alternativa A). Correta: na descarga, a bateria opera como pilha e fornece energia ao circuito.
Comentários por alternativa:
- A) Correta: na descarga, a bateria opera como pilha e fornece energia ao circuito.
- B) Na descarga, a oxidação ocorre no ânodo, e o cátodo é reduzido.
- C) Eletrólise exige energia elétrica externa; isso ocorre na recarga.
- D) Baterias armazenam energia por reações químicas, não apenas por carga elétrica.
- E) A ponte salina não produz energia; ela apenas mantém o circuito iônico.
Questão 07
Gabarito: alternativa A). Correta: no cátodo, Cu2+ recebe elétrons e é depositado como Cu.
Comentários por alternativa:
- A) Correta: no cátodo, Cu2+ recebe elétrons e é depositado como Cu.
- B) A dissolução do cobre ocorre na oxidação, não na redução.
- C) Íons participam diretamente das semirreações da pilha.
- D) Zn2+ não se transforma em Cu2+ por ação dos elétrons.
- E) A ponte salina compensa cargas; não retira todos os íons.
Questão 08
Gabarito: alternativa A). Correta: maior E°cel indica maior tendência espontânea da reação global.
Comentários por alternativa:
- A) Correta: maior E°cel indica maior tendência espontânea da reação global.
- B) Reações menos espontâneas tendem a ter E°cel menor ou negativo.
- C) Corrente depende também da resistência e das condições do circuito.
- D) O cátodo é o eletrodo com maior potencial de redução.
- E) A natureza dos eletrodos continua determinando a oxidação e a redução.
Questão 09
Gabarito: alternativa A). Correta: o par com maior potencial de redução atua como cátodo.
Comentários por alternativa:
- A) Correta: o par com maior potencial de redução atua como cátodo.
- B) Maior tendência de oxidação não define cátodo; cátodo é redução.
- C) Não há ferro metálico nesse par redox, apenas Fe3+ e Fe2+.
- D) Iodeto não é metálico; a justificativa não corresponde ao conceito.
- E) Em uma pilha, há um único cátodo e um único ânodo.
Questão 10
Gabarito: alternativa A). Correta: a composição da pilha muda e o potencial diminui com o uso.
Comentários por alternativa:
- A) Correta: a composição da pilha muda e o potencial diminui com o uso.
- B) A ponte salina conduz íons; não gera elétrons.
- C) Os eletrodos não desaparecem de imediato; o que muda é sua composição superficial.
- D) A corrente não cria reagentes espontaneamente em maior quantidade.
- E) A ddp depende das espécies químicas e de suas concentrações, não só da temperatura.
Comentários por alternativa: