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Ciências da Natureza e suas Tecnologias
medium

Questão de Ciências da Natureza e suas Tecnologias #019e5bf1

Enunciado da Questão
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
#Eletroquímica
Médio

Grupos de pesquisa em todo o mundo vêm buscando soluções inovadoras, visando a 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.

Content Image
LI, Y.; DAI, H. Recent Advances in Zinc–Air Batteries. Chemical Society Reviews, v. 43, n. 15, 2014 (adaptado).

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

A

H₂(g)

B

O₂(g)

C

H₂O(l)

D

OH⁻(aq)

E

Zn(OH)₄²⁻(aq)

Correta

Explicação Oficial / Explicações da Comunidade

A resposta correta é o íon tetrahidroxozincato, Zn(OH)₄²⁻(aq). Em uma bateria zinco-ar, o ânodo é composto por zinco metálico. Durante a descarga, o zinco sofre oxidação, perdendo elétrons. Em meio alcalino (eletrólito aquoso com caráter alcalino), o Zn²⁺ formado reage com íons hidroxila (OH⁻) presentes no eletrólito, formando o complexo solúvel Zn(OH)₄²⁻. A reação anódica é: Zn + 4 OH⁻ → Zn(OH)₄²⁻ + 2 e⁻. Portanto, a espécie formada no ânodo é o Zn(OH)₄²⁻(aq).

As demais alternativas estão incorretas:

  • H₂(g): O gás hidrogênio não é formado no ânodo; poderia ser formado em condições de corrosão, mas não é o produto principal da bateria.
  • O₂(g): O oxigênio é consumido no cátodo, não formado no ânodo.
  • H₂O(l): A água está presente como solvente, mas não é o produto da reação anódica.
  • OH⁻(aq): Os íons hidroxila são consumidos no ânodo, não formados.