A bateria de níquel-cádmio foi o segundo tipo de pilha ou bateria recarregável a ser desenvolvida, sendo atualmente muito utilizadas em telefones celulares. A reação da célula que ocorre durante a sua descarga é: Cd NiO2 → Cd(OH)2 Ni(OH)2. Baseando-se nesta célula, todas as afirmativas estão corretas, EXCETO:
A. O Ni sofre redução de seu número de oxidação (NOX).
B. O óxido de níquel (NiO2) funciona como agente oxidante, sendo o ânodo da reação.
C. O Cd funciona como o ânodo desta célula.
D. O hidrogênio e o oxigênio não variam seus números de oxidação.
E. O cádmio sofre oxidação.
A. O Ni sofre redução de seu número de oxidação (NOX).
B. O óxido de níquel (NiO2) funciona como agente oxidante, sendo o ânodo da reação.
C. O Cd funciona como o ânodo desta célula.
D. O hidrogênio e o oxigênio não variam seus números de oxidação.
E. O cádmio sofre oxidação.
Passo 1
Vamos começar entendendo o que a questão está nos pedindo. Temos uma bateria de níquel-cádmio durante a descarga, com a reação química:
Nosso objetivo é analisar cada afirmativa sobre essa reação e identificar qual delas está INCORRETA. Para isso, vamos precisar entender conceitos de oxidação e redução, número de oxidação, e o funcionamento de eletrodos em células eletroquímicas.
Passo 2
Primeiro, vamos revisar o que acontece durante uma descarga de uma bateria: ocorre uma reação de oxirredução, onde uma substância perde elétrons (oxidação) e outra ganha elétrons (redução). O agente oxidante é quem causa a oxidação, ou seja, é reduzido.
Passo 3
Vamos analisar a reação dada:
Aqui, o cádmio (Cd) está sendo oxidado, pois vai de Cd elemental para Cd(OH)₂, onde seu número de oxidação aumenta. O NiO₂ está sendo reduzido a Ni(OH)₂, pois o níquel (Ni) reduz seu número de oxidação.
Passo 4
Agora, vamos verificar cada afirmativa:
A. O Ni sofre redução de seu número de oxidação (NOX).
Isso está correto, pois o níquel passa de um estado de maior a um estado de menor número de oxidação durante a redução.
B. O óxido de níquel (NiO₂) funciona como agente oxidante, sendo o ânodo da reação.
Aqui temos um erro. O agente oxidante é reduzido e geralmente está no cátodo, não no ânodo. O ânodo é onde ocorre a oxidação.
C. O Cd funciona como o ânodo desta célula.
Correto, o cádmio está sendo oxidado no ânodo.
D. O hidrogênio e o oxigênio não variam seus números de oxidação.
Correto, no Cd(OH)₂ e Ni(OH)₂, o hidrogênio e o oxigênio mantêm seus números de oxidação habituais (+1 para H e -2 para O).
E. O cádmio sofre oxidação.
Correto, como vimos, o Cd está perdendo elétrons, ou seja, oxidando.
Resposta
A afirmativa INCORRETA é a B. O óxido de níquel (NiO₂) funciona como agente oxidante, sendo o ânodo da reação.