Pilhas alcalinas

As pilhas tornaram-se tão importantes em nosso cotidiano que merecem um estudo especial. São elas as responsáveis pelo funcionamento de computadores portáteis, relógios, telefones, calculadoras, rádios e até, na medicina, possibilita o funcionamento de marca-passos cardíacos. Ao longo da história, a pilha passou por diversos aperfeiçoamentos. Um exemplo são as pilhas alcalinas, conhecidas assim por apresentarem em sua composição uma base inorgânica. Qual, entre as substâncias apresentadas abaixo, foi substituído com a criação da pilha alcalina?

a) Sulfito de amônio

b) Sulfato de amônio

c) Cloreto de amônio

d) Hipoclorito de amônio

e) Hidróxido de amônio

As pilhas alcalinas são um tipo de pilha com a base de funcionamento muito parecida com a pilha seca de Leclanché, a pilha comum. A diferença consiste no fato de a pilha de Leclanché ser ácida em razão da hidrólise do cloreto de amônio (NH₄Cl_(aq)). Esse sal é produzido em uma reação de uma base fraca e um ácido forte, por isso, quando ele sofre hidrólise, o meio fica ácido. Já na pilha alcalina, esse composto é substituído por uma substância básica, como o:

a) Hidróxido de amônio

b) Hidróxido de sódio

c) Hidróxido de cálcio

d) Hidróxido de alumínio

e) Hidróxido de magnésio

(Cesgranrio) As pilhas alcalinas entraram em moda recentemente e são usadas em quase tudo que exige um trabalho contínuo e duradouro, desde relógios de pulso até calculadoras eletrônicas. Uma das pilhas mais usadas é a de níquel/cádmio, que chega a ter uma duração maior do que a da bateria de automóvel e ainda pode ser recarregada várias vezes. Ela é constituída pelo metal cádmio hidróxido de níquel III e uma pasta hidróxido de potássio. Considere que os potenciais-padrão de redução são:

Ni³⁺ + 3e → Ni²⁺ (1,0 V)

Cd²⁺ + 2e → Cd (- 0,4 V)

Entre as opções a seguir, indique a que apresenta o sentido do fluxo de elétrons e a força eletromotriz da pilha níquel-cádmio.

a) Do cádmio para o hidróxido de níquel III - + 1,4 V

b) Do cádmio para o hidróxido de níquel III - + 1,6 V

c) Do cádmio para o hidróxido de níquel III - + 2,4V

d) Do hidróxido de níquel III para o cádmio - + 1,4 V

e) Do eletrodo de hidróxido de níquel III para o cádmio - + 2,4 V

(Faap) A pilha alcalina apresenta vantagens sobre uma pilha de Leclanché (zinco-carvão). Considerando que uma pilha alcalina seja constituída por uma barra de manganês puro, outra de zinco poroso e uma pasta contendo KOH, a ddp inicial da pilha e a equação global da reação que nela ocorre, são:

Dados:

Mn²⁺ + 2e → Mn E^o = - 1,18 V

Zn²⁺ + 2e → Zn E^o = - 0,76 V
 

a) 0,42 V, Mn + Zn²⁺ → Mn²⁺ + Zn

b) 1,60 V, Mn²⁺ + Zn → Mn + Zn²⁺

c) 0,76 V, Mn²⁺ + Zn → Mn + Zn²⁺

d) 1,18 V, Mn + Zn²⁺ → Mn²⁺ + Zn

e) 1,94 V, Mn²⁺ + Zn → Mn + Zn