O sistema Li/MnO2 é o exemplo mais representativo das pilhas primárias (de uso único) de lítio. Essas pilhas…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
O sistema Li/MnO2 é o exemplo mais representativo das pilhas primárias (de uso único) de lítio. Essas pilhas empregam eletrólitos dissolvidos em solventes não aquosos, em recipientes selados. O processo de descarga dessa pilha envolve a reação 4Li + MnO2 ? 2Li2O + Mn. Essa pilha fornece uma diferença de potencial (voltagem) em torno de 3,0 V à temperatura ambiente, mas mostra excelente desempenho em temperaturas superiores. A grande vantagem das pilhas à base de lítio é a ausência de metais pesados reconhecidamente danosos ao meio ambiente, como mercúrio, cádmio e chumbo. Porém, os perigos relativos à pilha Li/MnO2 são de outra natureza, estando relacionados ao seu descarte e reciclagem. Após a corrosão do invólucro externo, é liberado o solvente não aquoso, inflamável e tóxico. O lítio metálico não reagido, em contato com água e umidade do ar, desprende calor e gás inflamável (hidrogênio), podendo levar à ignição do produto descartado. Por isso, a presença de voltagem residual nesse resíduo é um problema, pois significa a presença de lítio metálico. As características listadas para a pilha de lítio tornam a disposição final inadequada e até mesmo a reciclagem uma operação de risco, pela possibilidade de fogo e explosão. UNESP - 2024
- A) evaporação do solvente inflamável.
- B) redução do lítio metálico pelo oxigênio do ar.
- C) reação do óxido de lítio com a água.
- D) oxidação do lítio metálico pela água.
- E) interação da umidade do ar com o solvente inflamável.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- O enunciado descreve o risco do descarte da pilha Li/MnO2. Após a corrosão do invólucro, o solvente não aquoso inflamável e tóxico é liberado, mas o perigo de incêndio e explosão vem do lítio metálico não reagido, que a presença de voltagem residual indica. Passo 2: O texto afirma que o lítio metálico, em contato com água e umidade do ar, desprende calor e gás inflamável (hidrogênio), o que pode levar à ignição do resíduo. Passo 3: Esse processo é uma oxidação do lítio. No lítio metálico, o átomo cede um elétron e passa a Li+ (Li → Li+ + e-), enquanto a água recebe o elétron e forma hidrogênio gasoso, que é o gás inflamável citado. Logo, a alternativa correta é a D, oxidação do lítio metálico pela água. Passo 4: A alternativa A está errada, pois a evaporação do solvente não gera o calor nem o gás hidrogênio que causam a ignição. A alternativa B está errada, pois no processo o lítio é oxidado, não reduzido, e o oxigênio do ar não é o agente que causa a reação de risco descrita. A alternativa C está errada, pois o óxido de lítio não libera hidrogênio ao reagir com a água; o gás inflamável vem do lítio metálico. A alternativa E está errada, pois o texto aponta o lítio metálico, e não o solvente, como o componente reativo com a umidade.
💡 Dica: Analise a reação química entre lítio metálico e água descrita no texto.
Alternativa por alternativa
O aluno associa o perigo de incêndio à simples evaporação do solvente inflamável, sem perceber que o texto atribui a ignição ao lítio metálico reagindo com água.
O aluno inverte o processo redox e acredita que o lítio é reduzido pelo oxigênio do ar, quando na verdade o lítio perde elétrons e é oxidado.
Por que engana: Confundir a reação do lítio metálico com outras substâncias ou processos físicos como evaporação.
O aluno supõe que o óxido de lítio, produto da descarga, reage com a água liberando hidrogênio, quando o gás inflamável é gerado pelo lítio metálico não reagido.
Ao descarregar completamente a pilha, todo o lítio metálico é consumido. Assim, se o invólucro da pilha se romper, não haverá lítio metálico para reagir violentamente com a água ou umidade do ar. Essa reação produz calor e gás hidrogênio, que pode causar explosão ou incêndio. Por isso, evitar a presença de lítio metálico residual diminui o risco de acidentes graves durante o descarte.
O aluno atribui ao solvente inflamável a reação com a umidade do ar, ignorando que o texto identifica o lítio metálico como o componente que reage com a umidade.
Raio-X da questão
reação química pilha lítio
avaliacao
reações químicas básicas · propriedades do lítio metálico
estude reações de oxidação do lítio metálico com água
Confundir a reação do lítio metálico com outras substâncias ou processos físicos como evaporação.
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