17 (MACKENZIE-SP) Considerando a pilha
e sabendo que o zinco cede elétrons espontaneamente para íons
, é incorreto afirmar que:
a) o eletrodo de cobre é o cátodo.
b) o eletrodo de Zn é gasto.
c) a solução de
irá se concentrar.
d) o eletrodo de zinco é o ânodo.
a) o eletrodo de cobre é o cátodo.
b) o eletrodo de Zn é gasto.
c) a solução de
d) o eletrodo de zinco é o ânodo.
Passo 1
O enunciado dá uma pilha escrita como
e informa que o zinco cede elétrons espontaneamente para os íons
. Precisa-se identificar qual das alternativas a seguir é incorreta:
a) o eletrodo de cobre é o cátodo.
b) o eletrodo de Zn é gasto.
c) a solução de irá se concentrar.
d) o eletrodo de zinco é o ânodo.
a) o eletrodo de cobre é o cátodo.
b) o eletrodo de Zn é gasto.
c) a solução de
d) o eletrodo de zinco é o ânodo.
Passo 2
Entender a notação da pilha e o que significa “cede elétrons espontaneamente”. Na escrita
:
- O lado esquerdo (antes de
) descreve o eletrodo de zinco e sua solução; o lado direito (depois de ) descreve o eletrodo de cobre e sua solução. -
representa a ponte salina / separador que conecta as duas meias-células.
Dizer que "o zinco cede elétrons espontaneamente para" significa que o zinco é oxidado e os íons são reduzidos.
Passo 3
Escrever as meias-reações (isso mostra o que de fato ocorre):
- oxidação (no eletrodo de zinco):
Aqui o metal zinco sólido perde elétrons e passa a íons
na solução.
- redução (no eletrodo de cobre):
Aqui os íons cobre na solução ganham elétrons e se depositam como cobre metálico no eletrodo.
Passo 4
Juntar as meias-reações para ver a reação global:
Dessa equação observa-se claramente que:
-
é oxidado (perde elétrons) → isso identifica o eletrodo de zinco como o ânodo (local da oxidação). Assim a alternativa (d) é correta. -
é reduzido (ganha elétrons) → isso identifica o eletrodo de cobre como o cátodo (local da redução). Assim a alternativa (a) é correta.
Passo 5
Explicar o que acontece com as concentrações das soluções:
- No ânodo (zinco): o metal
se transforma em , ou seja, íons são gerados e a concentração da solução contendo aumenta; por isso o eletrodo de zinco é “gasto” (perde massa) — a alternativa (b) é correta. - No cátodo (cobre): os íons
são consumidos para formar cobre metálico sólido , ou seja, íons saem da solução e se depositam no eletrodo. Logo a concentração da solução de diminui com o tempo, não aumenta.
Passo 6
Concluir qual alternativa é incorreta:
- (a) correta (cátodo = cobre).
- (b) correta (Zn é consumido/no ânodo o metal é gasto).
- (c) incorreta, porque a solução de
perde por redução e, portanto, não se concentra — ela se dilui (a concentração de diminui). - (d) correta (Zn é o ânodo).
Resposta
c)