As pilhas são essenciais para fornecer energia portátil a dispositivos do dia a dia, como celulares e laptops e são fundamentais em sistemas de energia contínua, como veículos elétricos. Além disso, o estudo das pilhas é importante para entender reações químicas e promover inovações tecnológicas. Com a crescente necessidade de soluções de energia limpa, o desenvolvimento de novas tecnologias de pilhas é crucial para um futuro sustentável.
Neste sentido, considere a seguinte reação eletroquímica:

Cd(s) → Cd2+(aq) + 2e−
Ni2+(aq) + 2e− → Ni(s)

---

Cd(s) + Ni2+(aq) → Cd2+(aq) + Ni(s)

Com base nessas informações, analise as alternativas a seguir e assinale a correta sobre o funcionamento da pilha:

O cádmio é o cátodo, onde ocorre a redução.

O níquel é o cátodo, onde ocorre a redução.

O cádmio é o ânodo, onde ocorre a redução.

O cádmio é o cátodo, onde ocorre a oxidação.

O níquel é o ânodo, onde ocorre a oxidação. Obrigatória Nota: 1 Na aula de Química Experimental, primeiramente a professora apresentou aos estudantes a fila de reatividade dos metais, conforme a imagem a seguir:

Elaborado para a Avaliação de Recuperação Semestral

Em sequência, foram convidados a observar diferentes reações de metais com soluções de sais. As seguintes combinações de substâncias foram propostas:

I - Zn + CuSO₄ II - Fe + HCl III - Au + AgNO₃ IV - Mg + Na₂SO₄

Com base na série de reatividade dos metais, qual das combinações a seguir resultará em reações químicas?

I, II, III e IV.

I e III.

II e IV.

I, II e IV.

I e II. Obrigatória Nota: 1 Dentre as diversas composições de produtos voltados para cuidado da pele, cabelo, temos o solvente isododecano,  C 12 H 26 C 12 ​ H 26 ​  , um líquido incolor que é adicionado em produtos como batons, rímel, hidratantes, com a função de reter umidade e contribuir com a maciez de cosméticos.

Fonte: SPECIALCHEM. Isododecane (INCI). Adaptado. Disponível em: https://cosmetics.specialchem.com/inci-ingredients/isododecane. Acesso em 10 de out. de 2024.

Segue a fórmula estrutural desse composto, já com numeração da cadeia principal (parte com fundo amarelo) e destacado as ramificações:

Elaborado para a Avaliação de Recuperação Semestral

Com base na estrutura acima, qual é o nome dado a esse composto ramificado conforme normas da IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada)?

2,2,4,6,6 – pentametilheptano.

2,7,7 – trimetilhexano.

2,4,6 – trimetilpentano.

2,4,5,7 – pentametilpropano.

2,4,6,6 – tetrametiloctano. Obrigatória Nota: 1 A diferença de potencial (ddp) é a energia disponível para mover elétrons de um ponto a outro, e é essencial para o funcionamento de dispositivos como pilhas, sendo que, quanto maior for a diferença de potencial, maior a capacidade de mover elétrons e gerar eletricidade. Dessa forma, segue valores de potencial padrão de redução do chumbo (Pb) e ferro (Fe):

 P b 2 + + 2 e − ⟶ P b ( s ) Pb 2+ +2e − ⟶Pb (s) ​   E 0

− 0 , 13 V E 0 =−0,13V

 F e 2 + + 2 e − ⟶ F e ( s ) Fe 2+ +2e − ⟶Fe (s) ​   E 0

− 0 , 44 V E 0 =−0,44V  F e 2 + + 2 e − ⟶ F e ( s ) E 0

− 0 , 44 V Fe 2+ +2e − ⟶Fe (s) ​ E 0 =−0,44V

Assim, com os valores acima de uma pilha que envolve chumbo e ferro, qual será a diferença de potencial mínima, em volts?

Considere:  Δ E 0

E r e d c a ˊ t o d o 0 − E r e d a ^ n o d o 0 ΔE 0 =E redc a ˊ todo 0 ​ −E red a ^ nodo 0 ​ 

0,57 V.

0,25V.

0,13 V.

0,31V.

0,43 V. Obrigatória Nota: 1 Durante uma feira de ciências, um estudante apresentou um experimento que demonstrava a diferença entre combustíveis utilizados em automóveis. Ele explicou que o etanol, um tipo de álcool, é um biocombustível comum no Brasil. Para testar o conhecimento do público sobre química, ele apresentou uma lista de fórmulas moleculares e perguntou:

Qual das fórmulas moleculares abaixo representa o etanol, usado como biocombustível e pertencente à função orgânica "álcool"?

 C H 3 − C O O H CH 3 ​ −COOH

 C 6 H 5 − O H C 6 ​ H 5 ​ −OH

 C H 3 − C H 2 − O H CH 3 ​ −CH 2 ​ −OH

 C 6 H 12 C 6 ​ H 12 ​ 

 C H 3 − O − C H 3 CH 3 ​ −O−CH 3 ​  Obrigatória Nota: 1 Durante uma aula sobre pilhas e baterias, o professor explicou aos estudantes que esses dispositivos armazenam energia química e a convertem em energia elétrica por meio de reações eletroquímicas. Os estudantes realizaram uma atividade prática em que construíram uma pilha simples utilizando eletrodos de magnésio (Mg) e ferro (Fe), imersos em soluções iônicas.

Fonte: NEEDPIX. Batteries. Adaptado < https://storage.needpix.com/rsynced_images/batteries-33406_1280.png> . Acesso em 10 out.2024.

Com base nesses conceitos, qual das alternativas a seguir descreve corretamente o funcionamento das pilhas?

As pilhas convertem energia elétrica em energia química, armazenando essa energia nos eletrodos.

O ferro é o ânodo e sofre redução.

O magnésio é o ânodo e libera elétrons durante a oxidação.

O magnésio atua como cátodo na pilha.

A pilha pode funcionar apenas com um único eletrodo. Obrigatória Nota: 1 Considere uma pilha seca composta por um eletrodo de zinco metálico (Zn), um bastão central de grafite (C) rodeado de dióxido de manganês (MnO₂) e uma pasta de cloreto de amônio (NH₄Cl) e cloreto de zinco (ZnCl₂), de acordo com a imagem a seguir:

Fonte: Brasil Escola. Disponível em: < https://s4.static.brasilescola.uol.com.br/img/2014/09/pilha.jpg>. Acesso em 8 de nov de 2024.

As semirreações que ocorrem nessa pilha são:

Zn → Zn²⁺ + 2e⁻

2MnO₂ + 2NH₄⁺ + 2e⁻ → Mn₂O₃ + 2NH₃ + H₂O

Reação global: Zn + 2MnO₂ + 2NH₄⁺ → Zn²⁺ + Mn₂O₃ + 2NH₃ + H₂O

Considerando a imagem e as conceituações relacionadas às reações químicas em pilhas, é correto afirmar que:

O fluxo de elétrons na pilha ocorre do eletrodo de zinco para o eletrodo de grafite.

O ânodo é o eletrodo de zinco, onde ocorre a oxidação.

A reação global envolve a formação de zinco metálico e amônia (NH₃).

O ânodo é o bastão de grafite, onde ocorre a oxidação.

O cátodo é o eletrodo de zinco, onde ocorre a redução. Obrigatória Nota: 1 Durante uma aula prática de Química, os estudantes foram divididos em grupos para montar uma pilha utilizando eletrodos de zinco (Zn) e cobre (Cu), como demostrado na imagem. O professor forneceu as seguintes informações sobre os potenciais-padrão de redução:

 C u ( a q ) 2 + + 2 e − → C u ( s ) E 0

0 , 34 V . Cu (aq) 2+ ​ +2e − →Cu (s) ​ E 0 =+0,34V.

 Z n ( a q ) 2 + + 2 e − → Z n ( s ) E 0

− 0 , 76 V .

Zn (aq) 2+ ​ +2e − →Zn (s) ​ E 0 =−0,76V. 

Elaborado para a Avaliação de Recuperação Semestral

Com base nesses dados, qual é a afirmação correta sobre a identificação dos eletrodos na pilha e o fluxo de elétrons?

O cobre sofre oxidação, portanto é o ânodo. Os elétrons fluem do eletrodo de zinco para o eletrodo de cobre.

O cobre sofre oxidação, portanto é o ânodo. Os elétrons fluem do eletrodo de cobre para o eletrodo de zinco.

O zinco sofre oxidação, portanto é o cátodo. Os elétrons fluem do eletrodo de cobre para o eletrodo de zinco.

O zinco sofre oxidação, portanto é o ânodo. Os elétrons fluem do eletrodo de zinco para o eletrodo de cobre.

O zinco sofre redução, portanto é o cátodo. Os elétrons fluem do eletrodo de zinco para o eletrodo de cobre. Obrigatória Nota: 1 Durante uma aula de Química, o professor Carlos apresentou aos alunos as diferentes funções orgânicas oxigenadas, explicando as características de cada uma delas. Depois mostrou o quadro abaixo para identificarem a função orgânica oxigenada de cada estrutura orgânica.

Elaborado para a Avaliação de Recuperação Semestral

Assim, conforme o quadro apresentado acima, assinale a alternativa correta:

A estrutura 1 corresponde à função fenol.

A estrutura 4 corresponde à função cetona.

A estrutura 2 corresponde à função éster.

A estrutura 3 corresponde à função ácido carboxílico.

A estrutura 1 corresponde à função aldeído.
Obrigatória Nota: 1 Considere a fila de reatividade dos elementos abaixo:

Elaborado para a Avaliação de Recuperação Semestral

Analisando essa situação e a relação entre esses dois metais, qual das alternativas abaixo é a correta?

O cobre sendo menos reativo que o zinco acaba sofrendo oxidação.

O zinco pode deslocar o cobre de uma solução de seus íons.

O cobre pode deslocar o zinco de uma solução de seus íons.

O cobre é mais reativo que o zinco.

O zinco e o cobre têm a mesma reatividade.