Considerando que baterias de Li-FeS2 podem gerar uma voltagem nominal de 1,5 V, o que as torna úteis no…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Considerando que baterias de Li-FeS2 podem gerar uma voltagem nominal de 1,5 V, o que as torna úteis no cotidiano e que a primeira reação de descarga dessas baterias é 2 Li + FeS2 ? Li2FeS2, é correto afirmar: [FUVEST 2019 - Questão 38] FUVEST - 2019
- A) O lítio metálico é oxidado na primeira descarga.
- B) O ferro é oxidado e o lítio é reduzido na primeira descarga.
- C) O lítio é o cátodo dessa bateria.
- D) A primeira reação de descarga forma lítio metálico.
- E) O lítio metálico e o dissulfeto ferroso estão em contato direto dentro da bateria.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Determine os números de oxidação na reação 2 Li + FeS2 -> Li2FeS2. No lítio metálico (Li) o número de oxidação é 0; no Li2FeS2 é +1. Logo, o lítio perde elétrons e é oxidado. Passo 2: Calcule o Fe no FeS2: 1 x Fe + 2 x S = 0, com S = -1, então Fe = +2. No Li2FeS2: 2(+1) + Fe + 2 x S = 0, com Fe = +2, então S = -2. Assim, o ferro mantém o número de oxidação +2, e o enxofre é reduzido (de -1 para -2). Passo 3: Conclua que o agente oxidante é o FeS2 e o agente redutor é o lítio. A alternativa A está correta, pois o lítio metálico é oxidado na primeira descarga. Passo 4: Analise as erradas. B está errada porque o ferro não muda de número de oxidação e quem é reduzido é o enxofre, não o lítio. C está errada porque o cátodo é o eletrodo onde ocorre redução (o FeS2), enquanto o lítio é o ânodo, onde ocorre oxidação. D está errada porque a reação forma Li2FeS2, um composto de lítio, e não lítio metálico. E está errada porque, em uma pilha, os eletrodos ficam separados pelo eletrólito, e o contato direto causaria curto-circuito e impediria o funcionamento da bateria. Passo 5: Conclusão: o gabarito oficial A está correto.
💡 Dica: Analise a reação química e relacione com a voltagem gerada pela bateria.
Alternativa por alternativa
CORRETA. O lítio é oxidado, perdendo elétrons.
Inverte os papéis de oxidação e redução, supondo que o ferro perde elétrons e o lítio ganha. Não verifica a variação dos números de oxidação de cada elemento.
Por que engana: Confundir o papel do lítio e do ferro na reação, acreditando que o ferro é o que se oxida.
Confunde ânodo com cátodo, supondo que o eletrodo que fornece lítio ou se consome é o cátodo. Na pilha, o cátodo é onde ocorre redução.
Interpreta a equação como se a reação pudesse ser lida no sentido inverso, achando que o lítio é regenerado na descarga. Ignora que o produto indicado é Li2FeS2.
Acredita que os reagentes precisam estar em contato direto para reagir, como em um sólido misturado. Não considera que, na pilha, o eletrólito separa os eletrodos.
Raio-X da questão
reação química em baterias
avaliacao
reações de oxidação e redução · cátodo e ânodo em baterias
Revisar reações de oxirredução e funcionamento de baterias de Li-FeS2.
Confundir o papel do lítio e do ferro na reação, acreditando que o ferro é o que se oxida.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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