Questão de Ciências da Natureza e suas Tecnologias #019e5c01

Enunciado da Questão

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

#Eletroquímica

Médio

Células solares à base de $T i O_{2}$ sensibilizadas por corantes (S) são promissoras e poderão vir a substituir as células de silício. Nessas células, o corante adsorvido sobre o $T i O_{2}$ é responsável por absorver a energia luminosa ( $h ν$ ), e o corante excitado ( $S^{*}$ ) é capaz de transferir elétrons para o $T i O_{2}$ .

A reação 3 é fundamental para o contínuo funcionamento da célula solar, pois

reduz íons $I^{-}$ a $I_{3}^{-}$ .

regenera o corante.

Correta

garante que a reação 4 ocorra.

promove a oxidação do corante.

transfere elétrons para o eletrodo de $T i O_{2}$ .

Explicação Oficial / Explicações da Comunidade

A reação 3 é fundamental para o contínuo funcionamento da célula solar porque regenera o corante. Em células solares sensibilizadas por corante, o corante absorve luz e excita elétrons, que são transferidos para o $T i O_{2}$ . Após essa transferência, o corante fica oxidado e precisa ser regenerado para continuar o ciclo. A regeneração é feita por um par redox, geralmente $I^{-} / I_{3}^{-}$ , onde o $I^{-}$ doa elétrons ao corante oxidado, restaurando sua forma neutra. Assim, a reação 3 é a que reduz o corante oxidado, regenerando-o. As demais alternativas estão incorretas: a redução de $I^{-}$ a $I_{3}^{-}$ é o oposto do que ocorre (na verdade $I_{3}^{-}$ é reduzido a $I^{-}$ ); a reação 3 não garante a ocorrência da reação 4, mas sim a reação 4 depende da 3; a oxidação do corante ocorre na etapa de transferência de elétrons para o $T i O_{2}$ , não na reação 3; e a transferência de elétrons para o eletrodo de $T i O_{2}$ é feita pelo corante excitado, não pela reação 3.