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Cesgranrio · Petrobras · Técnico(a) de Operação Júnior · 2010 · questão 5

Cesgranrio Petrobras 2010 Química · Eletroquímica: pilhas e potenciais de redução

Questão 5

A célula a combustível de hidrogênio funciona pela reação de combustão entre o hidrogênio e o oxigênio, produzindo água. Como eletrólito, emprega-se uma solução aquosa concentrada de KOH. A reação global do processo é representada pela equação \(\mathrm{H_2 + \frac{1}{2}\,O_2 \ \rightarrow \ H_2O}\). Essa equação é obtida por meio das semirreações que ocorrem nos eletrodos da célula. No catodo, a equação da semirreação é \(\mathrm{\frac{1}{2}\,O_2 + H_2\,O + 2\ e^- \ \rightarrow \ 2\ OH^-}\) e, no anodo, a equação é

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Resposta da banca: C

Resolução comentada

Situar o problema antes de calcular.

Assunto

No anodo o H₂ se oxida; em meio alcalino, reage com OH⁻ e dá água e elétrons. A semirreação tem de fechar a global com a do catodo.

Objetivo

Achar a semirreação do anodo. O que está em jogo é balancear elétrons com o catodo e ter OH⁻ como reagente.

Conceitos para revisar

Oxidação do H₂

Elétrons saem, do lado dos produtos. Em meio básico o H⁺ formado vira água com o OH⁻.

\[\ce{H2 + 2OH- -> 2H2O + 2e-}\]
(C)

Fechar a global

Some ao catodo, ½ O₂ + H₂O + 2e⁻ → 2 OH⁻: os OH⁻ e os elétrons cancelam, sobra H₂ + ½ O₂ → H₂O.

\[\text{anodo} + \text{catodo} = \text{global}\]
confere

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