16 (PUC-MG) Considere a célula eletroquímica, representada pela equação global:
É correto afirmar que:
a) há desgaste do eletrodo de cobre.
b) o cobre sofre oxidação.
c) o níquel funciona como ânodo.
d) a solução de níquel dilui-se.
a) há desgaste do eletrodo de cobre.
b) o cobre sofre oxidação.
c) o níquel funciona como ânodo.
d) a solução de níquel dilui-se.
Passo 1
O enunciado fornece a reação global da célula eletroquímica:
Pede-se decidir, entre as alternativas dadas, quais são corretas:
a) há desgaste do eletrodo de cobre.
b) o cobre sofre oxidação.
c) o níquel funciona como ânodo.
d) a solução de níquel dilui-se.
Vou listar as informações importantes: a reação mostra metal neutro de níquel e íons cobre II no lado dos reagentes, e íons níquel II e cobre metálico nos produtos.
a) há desgaste do eletrodo de cobre.
b) o cobre sofre oxidação.
c) o níquel funciona como ânodo.
d) a solução de níquel dilui-se.
Vou listar as informações importantes: a reação mostra metal neutro de níquel e íons cobre II no lado dos reagentes, e íons níquel II e cobre metálico nos produtos.
Passo 2
Conceitos essenciais (explicadinho, passo a passo):
- Oxidação é a perda de elétrons; redução é o ganho de elétrons. Sempre que um átomo perde elétrons seu número de oxidação aumenta; quando ganha, diminui.
- Em célula eletroquímica (pilha galvanica) a oxidação ocorre no ânodo e a redução no cátodo.
- Meio prático: se um metal M vira íons
, esse metal está sendo oxidado e parte do metal se dissolve (desgaste do eletrodo). Se íons viram metal , ocorre deposição do metal no eletrodo (crescimento do eletrodo, não desgaste).
Passo 3
Escrever as semi‑reações (metodinho padrão: separar em oxidação e redução):
- Candidate para oxidação:
pode perder elétrons:
Isto mostra níquel neutro (
, ox. 0) passando para íon
(ox.
); perdeu 2 elétrons, portanto foi oxidado.
- Candidate para redução:
pode ganhar elétrons:
Aqui o cobre passa de ox.
para ox.
; ganhou 2 elétrons, portanto foi reduzido.
Passo 4
Interpretação das semi‑reações:
- Como a semi‑reação do níquel é a que libera elétrons, o níquel é o agente que se oxida. Em células, a oxidação ocorre no ânodo. Logo, o eletrodo de níquel é o ânodo (onde o metal se transforma em íon e entra na solução).
- A semi‑reação do cobre mostra que os íons
recebem elétrons e se depositam como cobre metálico; isto é redução, ocorrendo no cátodo. Portanto o eletrodo associado ao cobre atua como cátodo e recebe depósito de cobre metálico.
Passo 5
Consequências sobre as alternativas (uma a uma), usando o que vimos:
a) “há desgaste do eletrodo de cobre.” — falso. O cobre está sendo formado por redução de e se deposita no eletrodo de cobre; isso aumenta massa do eletrodo, não o desgasta.
b) “o cobre sofre oxidação.” — falso. Os íons são reduzidos a
(ganham elétrons); portanto o cobre sofre redução, não oxidação.
c) “o níquel funciona como ânodo.” — verdadeiro. O níquel é oxidado ( ), e o ânodo é justamente o eletrodo onde ocorre oxidação.
d) “a solução de níquel dilui-se.” — falso (frase ambígua, mas interpretada no sentido usual de “diluir‑se” = ficar menos concentrada). Na realidade a solução recebe à medida que o níquel metálico se oxida, logo a concentração de
aumenta (fica mais concentrada), não se dilui.
a) “há desgaste do eletrodo de cobre.” — falso. O cobre está sendo formado por redução de
b) “o cobre sofre oxidação.” — falso. Os íons
c) “o níquel funciona como ânodo.” — verdadeiro. O níquel é oxidado (
d) “a solução de níquel dilui-se.” — falso (frase ambígua, mas interpretada no sentido usual de “diluir‑se” = ficar menos concentrada). Na realidade a solução recebe
Passo 6
Resumo didático e dica pra prova: quando tiver uma equação global de célula, separe em meia‑reações equilibrando elétrons para ver quem perde e quem ganha elétrons. O que perde elétrons = oxidado = ânodo (dissolve); o que ganha elétrons = reduzido = cátodo (pode ser depositado). Aplicando isso aqui dá diretamente a resposta correta.
Resposta
c) o níquel funciona como ânodo.