Fique ligado na energia das pilhas

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Não só os brinquedos funcionam à pilha. Além do controle remoto e das câmeras fotográficas, as baterias de relógios, celulares e notebooks também produzem energia elétrica pelo mesmo princípio das pilhas comuns: reações químicas de óxido-redução entre dois metais.

Segundo o professor de química do curso ExpoenteSidnei Christoff os processos de redução e oxidação dos metais são os pontos mais explorados nas provas. "O aluno precisa saber identificar quem é o agente redutor e o agente oxidante das reações, dominando o princípio de transferências de elétrons." O modelo da Pilha de Daniell (veja mais no infográfico abaixo) também aparece bastante nos vestibulares e no Enem: "Diferenciar o ânodo do cátodo, sabendo quem é o polo negativo e o polo positivo também é básico para ir bem nas provas".

Outra aposta é o conceito de metal de sacrifício. "Ele tem maior potencial de oxidação ou menor potencial de redução e é utilizado para preservar ou proteger outro metal". Um exemplo citado por Sidnei é a indústria petrolífera, que utiliza dutos de aço para o transporte de petróleo. Para que os canos não sejam corroídos, outro metal é colocado na estrutura e este metal, geralmente o zinco (Zn), sofre o processo de oxidação, preservando o duto. "O metal de sacrifício também pode ser aplicado a navios e pontes de aço, que são facilmente oxidados."

Além de dominar as equações químicas destes processos de óxido-redução, o aluno precisa estabelecer as semelhanças e diferenças destes processos quando adaptados às pilhas comuns utilizadas em objetos elétricos e eletrônicos. No interior dos tubos, vários metais são colocados em reação e também geram energia elétrica.

Na prática

Veja como a prova do vestibular de 2008 da Universidade Federal do Paraná trouxe o tema:

Para a proteção contra corrosão de tubos metálicos, é comum o uso de eletrodos de sacrifício (blocos metálicos conectados à tubulação). Esses blocos metálicos formam com a tubulação uma célula eletroquímica que atua como ânodo de sacrifício, fornecendo elétrons aos tubos metálicos para impedir sua corrosão, conforme representado na figura abaixo.

Usando a tabela de potenciais-padrão de redução, considere as seguintes afirmativas:

1. A reação química que ocorre no ânodo de sacrifício é a reação de oxidação.

2. Se a tubulação (metal 1) for de ferro, o ânodo de sacrifício (metal 2) pode ser feito de zinco.

3. Se a tubulação (metal 1) for de cobre, o ânodo de sacrifício (metal 2) pode ser feito de prata.

4. O metal usado no eletrodo de sacrifício será o agente redutor na reação eletroquímica.

Assinale a alternativa correta.

a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.b) Somente a afirmativa 3 é verdadeira.c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.e) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.

Resposta: e.