Considerando que baterias de Li^-FeS2 podem gerar uma voltagem nominal de 1,5 V, o que as torna úteis no cotidiano e que a primeira reação de descarga dessas baterias é 2 Li+FeS2 Li2 FeS2, é correto afirmar:
(a) O lítio metálico é oxidado na primeira descarga.
(b) O ferro é oxidado e o lítio é reduzido na primeira descarga.
© O lítio é o cátodo dessa bateria.
(d) A primeira reação de descarga forma lítio metálico.
(e) O lítio metálico e o dissulfeto ferroso estão em contato direto dentro da bateria.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que numa bateria Li–FeS₂ rola a reação de descarga
2,Li + FeS2 ;longrightarrow; Li2FeS2
e pergunta qual das alternativas (a) a (e) está certa.
Isso é basicamente um exercício de reação de oxirredução (redox): precisamos identificar quem perde elétrons (oxida) e quem ganha (reduz), e daí ver qual afirmação bate.

Passo 2

Vamos olhar pra mudança de estado de oxidação do lítio e do ferro.
  • Num átomo de lítio metálico (Li) o n.º oxidação é 0.
  • Na molécula Li₂FeS₂, o lítio geralmente aparece como Li⁺ (n.º oxidação +1).
    Logo, cada átomo de Li vai de 0 para +1, ou seja, perdeu um elétron → está sendo oxidado.

Passo 3

Como o lítio metálico perde elétrons, ele é o agente redutor e o polo que oxida (ânodo).
Só pra lembrar:
  • Anodo = oxidação
  • Cátodo = redução
    Então Lítio não pode ser o cátodo, pois ele está sendo oxidado.

Passo 4

Vamos checar as alternativas:
(a) “O lítio metálico é oxidado na primeira descarga.” → Verdadeiro, pois vai de Li⁰ a Li⁺.
(b) “O ferro é oxidado e o lítio é reduzido.” → Errado, o ferro nem muda seu estado central aqui e o lítio não reduz, ele oxida.
© “O lítio é o cátodo dessa bateria.” → Errado, lítio oxida, logo é ânodo.
(d) “A primeira reação de descarga forma lítio metálico.” → Errado, a reação consome lítio metálico.
(e) “O lítio metálico e o dissulfeto ferroso estão em contato direto dentro da bateria.” → Errado, em baterias os eletrodos têm um eletrólito entre eles para não dar curto.

Resposta

(a) O lítio metálico é oxidado na primeira descarga.

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