Questão 109

Questão 109 da prova cinza do segundo dia do Enem 2017

A invenção do LED azul, que permite a geração de outras cores para compor a luz branca, permitiu a construção de lâmpadas energeticamente mais eficientes e mais duráveis do que as incandescentes e fluorescentes. Em um experimento de laboratório, pretende-se associar duas pilhas em série para acender um LED azul que requer 3,6 volts para o seu funcionamento. Considere as semirreações de redução e seus respectivos potenciais mostrados no quadro.

Qual associação em série de pilhas fornece diferença de potencial, nas condições-padrão, suficiente para acender o LED azul?

Gabarito da questão

Opção C

Questões correspondentes

121 111 117

Comentário da questão

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Comentário: O potencial gerado por pilhas conectadas em série é igual à soma dos potenciais das pilhas individuais, uma vez que estas estejam conectadas da maneira correta. O anodo de uma pilha deve estar conectado ao anodo da outra.

As opções em que o anodo de uma pilha ao anodo da outra podem ser eliminadas. Restam as séries Ce-Zn + Cr2O7-Ni e Ce-Cr2O7 + Ni-Zn. Entre estas, a que produz o maior potencial é a primeira, cujas pilhas são do tipo Metal – Agente oxidante:

2 x (Ce4+ + é → Ce3+         Ered = +1,61 V)

Zn → Zn2+ + 2 é                  Eoxi = +0,76 V

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2 Ce4+ Zn → 2 Ce3+ + Zn2+       ⧍E1 = E1 + E2 = 2,37 V

 

Cr2O72- + 14 H+ + 6 é → 2 Cr3+ + 7 H2O      Ered = +1,33 V

3 x (Ni → Ni2+ + 2 é                                         Eoxi = +0,25 V)

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Cr2O72- + 14 H+ + 3 Ni → 2 Cr3+ + 3 Ni 2+ + 7 H2O  ⧍E2 = Ered + Eoxi = +1,58 V

 

⧍Etotal = ⧍E1 + ⧍E2 = 3,95 V

O potencial desta série de pilhas é maior que 3,6 V e, portanto, suficiente para acender o LED azul.

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