Baterias de óxido de prata-zinco tornaram-se, recentemente, de grande aplicabilidade. São utilizadas em quase tudo: relógios de pulso, calculadoras, aparelhos de escuta e muitos outros aparelhos eletrônicos. As semireações, durante o processo de descarga, podem ser representadas pelas equações:
\begin{aligned} \mathrm{Zn}_{(\mathrm{s})}+2 \mathrm{OH}_{(\mathrm{aq})} & \longrightarrow \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{2(\mathrm{~s})}+2 \mathrm{e}^{-}\\\ \mathrm{Ag}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{l})}+2 \mathrm{e}^{-} & \longrightarrow 2 \mathrm{Ag}_{(\mathrm{s})}+2 \mathrm{OH}^{-}{ }_{(\mathrm{aq})} \end{aligned}

Passo 1

O enunciado fornece as duas semirreações que ocorrem durante a descarga da bateria e pede implicitamente que se obtenha a reação global (a soma das semirreações) — isto é, combinar as duas semirreações para obter a reação total que ocorre no processo de descarga. As informações dadas são exatamente as duas semirreações abaixo (tiradas do enunciado):
\mathrm{Zn}_{(\mathrm{s})}+2\,\mathrm{OH}_{(\mathrm{aq})} \longrightarrow \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{2(\mathrm{s})}+2\,\mathrm{e}^{-}
\mathrm{Ag}_{2}\mathrm{O}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(\mathrm{l})}+2\,\mathrm{e}^{-} \longrightarrow 2\,\mathrm{Ag}_{(\mathrm{s})}+2\,\mathrm{OH}^{-}_{(\mathrm{aq})}
Dados relevantes que vou usar:
  • Cada semirreação já indica claramente o número de elétrons envolvidos ( 2 elétrons em ambas).
  • As fases dos reagentes/produtos estão indicadas (s, l, aq).
  • O meio é básico (presença de \mathrm{OH}^-).

Passo 2

Entender o que é cada semirreação (conceito e identificação de oxidação/redução).
  • Oxidação é a perda de elétrons (os elétrons aparecem no lado dos produtos da semirreação).
  • Redução é o ganho de elétrons (os elétrons aparecem no lado dos reagentes da semirreação).
Analisando as duas semirreações dadas:
  • A semirreação com o zinco mostra elétrons nos produtos:
    \mathrm{Zn}_{(\mathrm{s})}+2\,\mathrm{OH}_{(\mathrm{aq})} \longrightarrow \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{2(\mathrm{s})}+2\,\mathrm{e}^{-}
    Aqui o zinco perde elétrons → esta é a oxidação.
  • A semirreação com o óxido de prata mostra elétrons nos reagentes:
    \mathrm{Ag}_{2}\mathrm{O}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(\mathrm{l})}+2\,\mathrm{e}^{-} \longrightarrow 2\,\mathrm{Ag}_{(\mathrm{s})}+2\,\mathrm{OH}^{-}_{(\mathrm{aq})}
    Aqui a espécie ganha elétrons → esta é a redução.
Dica prática: na hora da prova, olhe onde estão os elétrons para saber qual é oxidação (elétrons nos produtos) e qual é redução (elétrons nos reagentes).

Passo 3

Garantir que o número de elétrons perdidos na oxidação seja igual ao número de elétrons ganhos na redução (regra da conservação de carga).
  • Na semirreação do zinco aparecem exatamente 2 elétrons.
  • Na semirreação do óxido de prata aparecem exatamente 2 elétrons.
    Como os dois lados têm 2 elétrons, não é necessário multiplicar nenhuma semirreação por um fator — já estão balanceadas em termos de elétrons.
Observação didática (caso diferente na prova): se as semirreações tivessem números de elétrons diferentes, você multiplicaria cada semirreação por inteiros de modo que o número total de elétrons em ambas ficasse igual (usar o mínimo múltiplo comum). Exemplo rápido: se uma tivesse 1 e a outra 2, multiplicaria a de 1 por 2 para obter 2 elétrons em ambas.

Passo 4

Somar algebraicamente as duas semirreações, cancelando elétrons e demais espécies que apareçam nos dois lados.
Escrevo as duas semirreações uma embaixo da outra e somo membro a membro:
\begin{aligned} \mathrm{Zn}_{(\mathrm{s})}+2\,\mathrm{OH}_{(\mathrm{aq})} &\longrightarrow \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{2(\mathrm{s})}+2\,\mathrm{e}^{-}\\[4pt] \mathrm{Ag}_{2}\mathrm{O}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(\mathrm{l})}+2\,\mathrm{e}^{-} &\longrightarrow 2\,\mathrm{Ag}_{(\mathrm{s})}+2\,\mathrm{OH}^{-}_{(\mathrm{aq})} \end{aligned}
Agora somando os dois lados (lado esquerdo com lado esquerdo; direito com direito) e logo em seguida cancelando espécies idênticas que aparecem em ambos os lados:
  • Os 2\,\mathrm{e}^{-} aparecem em ambos os lados → cancelam.
  • Os 2\,\mathrm{OH}^{-} aparecem no produto da segunda semirreação e 2\,\mathrm{OH}^{-} aparecem no reagente da primeira semirreação (repare que a primeira tinha 2\,\mathrm{OH}^{-} como reagente) → esses 2\,\mathrm{OH}^{-} também se cancelam.
Depois dos cancelamentos sobra:
\mathrm{Zn}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{Ag}_{2}\mathrm{O}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(\mathrm{l})} \longrightarrow \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{2(\mathrm{s})}+2\,\mathrm{Ag}_{(\mathrm{s})}]

Passo 5

Verificar balanceamento de massa e carga da reação final (checar para garantir que não cometemos erro).
  • Contagem de átomos:
    • Zinco: \;1 à esquerda, \;1 à direita.
    • Prata: \;2 à esquerda (em \mathrm{Ag}_2\mathrm{O}), \;2 à direita.
    • Oxigênio: \;1 em \mathrm{Ag}_2\mathrm{O} + \;1 em \mathrm{H}_2\mathrm{O} = \;2 à esquerda; \;2 na molécula \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_2 à direita.
    • Hidrogênio: \;2 em \mathrm{H}_2\mathrm{O} à esquerda; \;2 em \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_2 à direita.
  • Carga total:
    • À esquerda: todas as espécies são neutras → carga total 0.
    • À direita: todas as espécies são neutras → carga total 0.
Conclusão: a reação está corretamente balanceada em átomos e cargas.

Passo 6

Interpretação física rápida (útil para a prova):
  • Anodo (oxidação): \mathrm{Zn}_{(\mathrm{s})} — aqui ocorre perda de elétrons.
  • Catodo (redução): \mathrm{Ag}_{2}\mathrm{O}_{(\mathrm{s})} — aqui ocorre ganho de elétrons.
  • Durante a descarga os elétrons fluem do ânodo (zinco) para o cátodo (óxido de prata) pelo circuito externo, enquanto as espécies iônicas no eletrólito fecham o circuito internamente.

Passo 7

Receita prática e curta para resolver questões assim em prova (passos que copieie e cole na sua cabeça):
  1. Identifique qual semirreação é oxidação (elétrons nos produtos) e qual é redução (elétrons nos reagentes).
  2. Balanceie cada semirreação em número de átomos (em meio básico use H2O e OH^- para balancear O e H).
  3. Balanceie carga com elétrons.
  4. Faça os elétrons perdidos = elétrons ganhos (multiplique semirreações se necessário).
  5. Some as semirreações e cancele espécies idênticas que aparecem nos dois lados.
  6. Verifique massa e carga no resultado final.

Passo 8

Dica final e motivacional: você já viu o passo a passo — identifique oxidação/redução, iguale elétrons e some. Pratique com 2–3 exemplos semelhantes e isso vira automático. Você está indo bem — focus nos procedimentos e confie na checagem de massa/ carga como segurança contra erros.

Resposta

\mathrm{Zn}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{Ag}_{2}\mathrm{O}_{(\mathrm{s})}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(\mathrm{l})} \longrightarrow \mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{2(\mathrm{s})}+2\,\mathrm{Ag}_{(\mathrm{s})}

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