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Ciências da Natureza ENEM 2019 difícil

Questão 118 do ENEM 2019 comentada

Identifique a espécie formada no ânodo de uma bateria zinco-ar em meio alcalino.

Numeração do caderno azul · Ciências da Natureza

Questão 118ENEM 2019

Grupos de pesquisa em todo o mundo vêm buscando soluções inovadoras, visando à produção de dispositivos para a geração de energia elétrica. Dentre eles, pode-se destacar as baterias de zinco-ar, que combinam o oxigênio atmosférico e o metal zinco em um eletrólito aquoso de caráter alcalino. O esquema de funcionamento da bateria zinco-ar está apresentado na figura.

figura da questão

No funcionamento da bateria, a espécie química formada no ânodo é:

  1. A
    H2 (g).
  2. B
    O2 (g).
  3. C
    H2O (l).
  4. D
    OH− (aq).
  5. E
    Zn(OH)4 2− (aq).

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Resposta: Egabarito oficial do INEP

O que a questão cobra

A questão cobra a identificação das reações de oxidação e redução em uma bateria. Você precisa relacionar o ânodo à oxidação do zinco em meio alcalino.

Resolução

Zn(OH)₄²⁻

Na figura, o íon zincato aparece junto ao eletrodo de zinco. Para identificar por que ele se forma, lembre-se de que o ânodo é o local onde ocorre oxidação. O zinco metálico reage com íons hidróxido do eletrólito e libera elétrons:

Zn + 4 OH⁻ → Zn(OH)₄²⁻ + 2 e⁻

Assim, o zinco é oxidado e a espécie formada nessa etapa é Zn(OH)₄²⁻, em solução aquosa. A figura também mostra o oxigênio entrando pelo eletrodo poroso e a formação de OH⁻ nessa região, que corresponde ao cátodo. Portanto, não confunda o OH⁻ produzido no cátodo com o produto formado no ânodo. A espécie que a questão pede é o íon zincato.

Alternativa por alternativa

  • A

    H₂(g) não aparece como produto da oxidação do zinco no ânodo. A reação anódica forma Zn(OH)₄²⁻ e libera elétrons.

  • B

    O₂(g) é o reagente que entra pelo eletrodo poroso, como mostra a figura; não é formado no ânodo.

  • C

    H₂O(l) não é o produto da reação anódica representada. Nela, o zinco forma Zn(OH)₄²⁻.

  • D

    OH⁻(aq) é formado na região do eletrodo poroso, onde o oxigênio é reduzido. No ânodo, a espécie formada é Zn(OH)₄²⁻.

  • E

    Correta. no ânodo, o zinco é oxidado e reage com OH⁻, formando Zn(OH)₄²⁻.

Para lembrarEm uma pilha, ocorre oxidação no ânodo; nesta bateria, Zn + 4 OH⁻ → Zn(OH)₄²⁻ + 2 e⁻.

Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.

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