Uma pilha de Daniell é montada com uma lâmina de zinco mergulhada em solução de ZnSO4 e uma lâmina de cobre…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma pilha de Daniell é montada com uma lâmina de zinco mergulhada em solução de ZnSO4 e uma lâmina de cobre mergulhada em solução de CuSO4. As soluções são conectadas por uma ponte salina, e os metais são ligados por um fio condutor. Durante o funcionamento espontâneo, ocorre a transformação global Zn(s) + Cu2+(aq) -> Zn2+(aq) + Cu(s). Com base na transformação global apresentada, assinale a alternativa correta sobre o funcionamento dessa pilha.
- A) Na pilha, os elétrons percorrem o circuito externo do cobre para o zinco, pois o cobre é o metal mais reativo.
- B) O zinco atua como cátodo, sofre redução e recebe elétrons do circuito externo.
- C) A ponte salina conduz elétrons diretamente entre as soluções, substituindo o circuito externo na transferência de carga.
- D) Como a pilha produz corrente elétrica, os dois eletrodos necessariamente perdem massa durante seu funcionamento.
- E) O zinco atua como ânodo, sofre oxidação e libera elétrons para o circuito externo.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique as semirreações. Zn(s) vai a Zn2+(aq), perdendo 2 elétrons: Zn(s) -> Zn2+(aq) + 2e-, que é oxidação. Cu2+(aq) recebe 2 elétrons e vira Cu(s): Cu2+(aq) + 2e- -> Cu(s), que é redução.
- Relacione oxidação e redução aos eletrodos. Na pilha, o eletrodo onde ocorre oxidação é o ânodo e o eletrodo onde ocorre redução é o cátodo. Logo, o zinco é o ânodo, onde sofre oxidação e libera elétrons que saem pelo circuito externo em direção ao cobre.
- Verifique o sentido dos elétrons. Os elétrons saem do zinco (ânodo), passam pelo fio condutor e chegam ao cobre (cátodo), onde são consumidos na redução dos íons Cu2+.
- Analise as demais alternativas. A) Está errada: os elétrons vão do zinco para o cobre, não do cobre para o zinco, e o cobre é o metal menos reativo, não o mais reativo. B) Está errada: o zinco é o ânodo e sofre oxidação, não redução, e não recebe elétrons. C) Está errada: a ponte salina conduz íons para fechar o circuito, e não elétrons, que só percorrem o fio externo. D) Está errada: no cobre a massa aumenta, pois Cu(s) se deposita, enquanto o zinco perde massa.
- Conclusão. A alternativa correta é a E, que descreve corretamente o zinco como ânodo, sua oxidação e a liberação de elétrons para o circuito externo.
💡 Dica: leia a reação global para inferir oxidação e redução
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que os elétrons percorrem o circuito do cobre para o zinco e associa o cobre ao metal mais reativo, invertendo a série de reatividade dos metais.
O aluno confunde cátodo com ânodo e acredita que o zinco, por estar sendo consumido, recebe elétrons e sofre redução.
Por que engana: confundir ânodo com cátodo e direção dos elétrons
O aluno pensa que a ponte salina transporta elétrons entre as soluções, como se fosse um fio, sem distinguir o papel dos íons.
O aluno supõe que, como há corrente elétrica, ambos os eletrodos devem perder massa, ignorando que no cobre há deposição de Cu(s) e aumento de massa.
Na transformação global, o zinco passa de Zn(s) para Zn2+(aq), o que caracteriza perda de elétrons e oxidação. Em uma pilha, a oxidação ocorre no ânodo, e os elétrons seguem pelo circuito externo até o cobre.
Raio-X da questão
função do ânodo e cátodo em pilha eletroquímica
identificar eletrodo
conceito de oxidação e redução · fluxo de elétrons em circuitos elétricos básicos
identificação da reação de oxidação e redução
confundir ânodo com cátodo e direção dos elétrons
usada em avaliação d
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