32 (UFRRJ-RJ) “O que é feito com as baterias usadas de celular?
Quase nada - cerca de
- vai para a reciclagem, graças aos poucos consumidores que depositam as baterias usadas nos escassos postos de coleta apropriados.”
HAKIME, Raphael. Lixo telefônico. In: Revista Super-interessante, edição 243, setembro, 2007.
A qualidade de vida das futuras gerações depende de cuidados que as pessoas devem ter no presente. Um exemplo é a forma como são descartadas as pilhas e baterias. As baterias de celulares são pilhas de níquelcádmio, que são muito fáceis de serem recarregadas.
O ânodo desta pilha é constituído de cádmio metálico (Cd), o cátodo apresenta óxido de níquel IV (
), e o eletrólito é uma solução de hidróxido de potássio
.
Dados:
Quais são os agentes redutor e oxidante existentes nesta pilha?
Quase nada - cerca de
O ânodo desta pilha é constituído de cádmio metálico (Cd), o cátodo apresenta óxido de níquel IV (
Dados:
Passo 1
O enunciado fornece duas semi-reações (escritas na forma de redução) e diz que o ânodo é constituído por cádmio metálico e o cátodo por óxido de níquel IV. As semi-reações dadas são:
O que o exercício pede: identificar quais são o agente redutor (reducing agent) e o agente oxidante (oxidizing agent) existentes nesta pilha.
Passo 2
Definições fundamentais (explicadas passo a passo):
- Agente redutor é a espécie que doa elétrons a outra; ela própria sofre oxidação (perde elétrons).
- Agente oxidante é a espécie que aceita elétrons de outra; ela própria sofre redução (ganha elétrons).
Exemplo rápido e intuitivo: na reação
, o
doa elétrons (é oxidado) e, portanto, é o agente redutor; o
recebe elétrons (é reduzido) e é o agente oxidante.
Passo 3
Identificar qual semi-reação ocorre como oxidação e qual como redução num funcionamento normal da pilha:
- O enunciado diz que o ânodo é cádmio metálico
. Em pilhas, o ânodo é onde ocorre oxidação. Logo, a reação do cádmio é, na operação da pilha, a oxidação. Escrevendo a semi-reação de oxidação correspondente:
Aqui o
passa do estado de oxidação
(metal) para
em
, ou seja, perde elétrons → é oxidado.
Passo 4
Analisar a semi-reação do níquel:
- A semi-reação dada para o óxido de níquel está escrita no sentido de redução:
Determinar estados de oxidação do níquel: em
cada oxigênio tem
, logo
tem
; em
o
tem
. Portanto o níquel passa de
para
, ganha elétrons → é reduzido. Como é reduzido,
atua como agente oxidante (aceita elétrons).
Passo 5
Conclusão lógica a partir das análises:
- A espécie que é oxidada (doa elétrons) é o cádmio metálico
; portanto ele é o agente redutor. - A espécie que é reduzida (aceita elétrons) é o óxido de níquel
; portanto ele é o agente oxidante.
Resposta
Agente redutor:
Agente oxidante:
Agente oxidante: