segunda-feira, 24 de julho de 2017

CÁLCULOS ENEM 31

(ENEM 2016)

TEXTO I

Biocélulas combustíveis são uma alternativa tecnológica para substituição das baterias convencionais. Em uma biocélula microbiológica, bactérias catalisam reações de oxidação de substratos orgânicos; Liberam elétrons produzidos na respiração celular para um eletrodo, onde fluem por um circuito externo até o cátodo do sistema, produzindo corrente elétrica. Uma reação típica que ocorre em biocélulas microbiológicas utiliza acetato como substrato.

AQUINO NETO S. Preparação e caracterização de bioanodos para biocélulas a combustível etanol/O2. Disponível em: www.teses.usp.br. Acesso em: 23 jun. 2015(adaptado)

TEXTO II

Em sistemas bioeletroquímicos, os potenciais padrão (Eo) apresentam valores característicos. Para as biocélulas de acetato, considere as seguintes semireações de redução e seus respectivos potenciais:

2CO2  +  7 H+  + 8 e  =>  CH3COO-  +  2 H2O         Eo = -0,34 V

O2  +  4 H+  +  4e  =>  2H2O                                     Eo = 0,8 V

SCOTT, K.: YU, E.H. Microbial electrochemical anda fuel cells; fundamentals anda application. Woodhead Publishing Series in Energy, n. 88, 2016(adaptado)

Nesses condições, qual é o número mínimo de biocélulas de acetato, ligadas em série, necessárias para se obter uma diferença de potencial de 4,4 V

a)    3          b) 4         c) 6        d) 9         e) 15


RESOLUÇÃO

Sinônimos de diferença de potencial (ddp): voltagem, tensão e força eletromotriz (fem), são termos usados em eletroquímica para expressar a energia elétrica gerada.

O cálculo da ddp é simples: faz a diferença entre o maior e o menor valor dos potenciais de oxidação ou os de redução, nunca um de oxidação e outro de redução.
Este valor deve ser sempre positivo pois expressa a espontaneidade do processo de geração de energia elétrica por oxidação-redução.

ddp = 0,80 – (-0,34) = 1,1 V

Logo para obter uma ddp de 4,4 V precisaremos de 4 biocélulas ligadas em série.


RESPOSTA : letra B

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