A primeira bateria de íons-lítio comercial foi lançada em 1991, tendo o cobaltato de lítio (LizCoO2) como…
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
A primeira bateria de íons-lítio comercial foi lançada em 1991, tendo o cobaltato de lítio (LizCoO2) como material de cátodo e grafite litiada (LiyC) como material de ânodo. A bateria de íons-lítio em funcionamento pode ser representada, de modo simplificado, pela figura em que X e T representam espécies dotadas de carga elétrica. Ao conectar a bateria a um dispositivo, elétrons passam pelo circuito externo do polo negativo para o polo positivo da bateria e cátions fluem espontaneamente em direção ao cátodo. Com base no texto e na figura, é correto afirmar que as espécies X e T são, respectivamente, (FATEC 2026)
- A) elétrons e íons Li+.
- B) elétrons e íons O2-.
- C) elétrons e íons Co2+.
- D) íons Li+ e elétrons.
- E) íons Co2+ e elétrons.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o sentido das setas na figura. A seta X parte do grafite (ânodo, polo negativo, à esquerda) em direção ao cátodo (LizCoO2, à direita), passando pelo eletrólito; logo, X é uma espécie que se move pelo eletrólito do ânodo para o cátodo.
- O texto afirma que cátions fluem espontaneamente em direção ao cátodo. Como X está no eletrólito e se desloca até o cátodo, X é um cátion, e o cátion da bateria de íons-lítio é o Li+.
- T aparece no circuito externo, sobre o fio que liga os polos. O texto afirma que elétrons passam pelo circuito externo do polo negativo para o positivo. Logo, T são elétrons.
- Conclusão: X = íons Li+ e T = elétrons, o que corresponde à alternativa D.
- Por que as demais estão erradas: A troca X e T por elétrons e Li+; B e C atribuem a X elétrons e colocam íons do cátodo (O2- ou Co2+) como móveis, o que não ocorre; E inverte a ordem e coloca íons Co2+ como X, espécie que permanece no cátodo.
💡 Dica: Siga o sentido das setas: X vai do ânodo ao cátodo pelo eletrólito (cátion Li+), e T percorre o circuito externo do polo negativo ao positivo (elétrons).
Alternativa por alternativa
Considera que X, no eletrólito, seriam elétrons, confundindo o transporte iônico interno com o fluxo eletrônico externo.
Por que engana: atribuir a X ou T espécies do cátodo ou inverter elétrons e cátions
Atribui a X elétrons e a T ions O2-, supondo que o oxigênio do cátodo seja a espécie móvel.
Toma o cobalto do cátodo como íon móvel, Co2+, ignorando que o cátion que se desloca é o lítio.
CORRETA. X é o íon Li+, que atravessa o eletrólito do ânodo (grafite) em direção ao cátodo (LizCoO2), conforme a seta na figura e o texto; T são os elétrons que percorrem o circuito externo do polo negativo ao positivo.
Inverte as espécies, supondo que o íon cobalto seja X e que os elétrons sejam T, sem seguir o sentido indicado na figura e no texto.
Raio-X da questão
funcionamento de baterias de íons-lítio
avaliacao
oxidação e redução · polos de pilhas e baterias
sentido do movimento de elétrons e cátions em pilhas
atribuir a X ou T espécies do cátodo ou inverter elétrons e cátions
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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