DESAFIO_PROVAPR_2_EM_QUIM_002

​Carol, Paola e Fran são alunas do 2° Ensino Médio. Raul, o Professor de química, pediu para em equipes, os alunos construírem uma pilha com materiais alternativos, com a devida descrição e cálculos a ser apresentado para os colegas. Paola tomou a frente na organização.

​— Meninas, andei pensando sobre o trabalho. O professor pediu para nós montarmos uma pilha com materiais alternativos, mas precisamos pensar em como e com o que construir.

— Acho que precisamos pensar direitinho, quais materiais iremos utilizar, começando pela nossa ponte salina e depois, os metais que utilizaremos como cátodo e como ânodo.

​— Ok, Carol. Então vou comprar laranjas enquanto a Fran pega uma tabela periódica e nos encontramos aqui para irmos lá para casa fazer nosso experimento.​

— Pronto, Carol. Aqui está a tabela Periódica. E agora o que faremos?

​— Fran, enquanto você foi buscar a Tabela Periódica,

fui organizando o nosso relatório, e encontrei uma tabela de potencial redox também.

— Perfeito Carol - respondeu a Paola.

Fran, então sugeriu.

— Então, podemos fazer a pilha usando uma laranja. Assim, a ponte salina seria o ácido cítrico. O que vocês acham?

— Adorei Fran - completou, Carol. Meninas, sugiro que agora peguemos uma tabela periódica para escolher

os metais que usaremos na nossa pilha, pois

teremos que justificar a nossa escolha.

Multiple Choice

— Meninas, cheguei, comprei muitas laranjas. E agora, Carol?

— Vamos analisar os metais na tabela de potencial redox e encontrá-los na tabela periódica para justificar o seu uso na pilha. Tudo bem, Fran?

— OK! Então vamos começar pelo ânodo? O ânodo será nosso potencial de oxidação. Ele é que vai doar os elétrons da nossa pilha. Vamos lá?

Qual deles apresenta maior potencial de oxidação para a nossa pilha?

• Hg - Mercúrio Metálico

• Al - Alumínio

• Fe - Ferro

• Ni - Niquel

• Pb - Chumbo

— Certo! Meninas, para o cátodo, pensei no cobre. Como vocês sabem sou Chilena e no meu país existem as maiores jazidas de cobre do mundo. Elas são exploradas a céu aberto, é muito impressionante.

​— Uau! Que legal Paola! Confesso que, pelo teu sotaque, achei que você fosse cubana - disse Carol.

Multiple Choice

— Mas, Fran, será que dá para usarmos o cobre junto com o alumínio na nossa pilha?

— Dá sim, Carol. A ideia da Paola é bem pertinente. Mas quero ver se vocês entenderam direitinho o porquê de usarmos. Pegue a tabela periódica e a de potencial redox que mostra a alternativa que melhor justifica a escolha do cobre.

• O cobre tem um potencial redox maior que o alumínio, permitindo que ele seja usado como um catalisador para a reação.

• O cobre tem um potencial redox mais alto que o alumínio, o que significa que ele pode fornecer mais energia para a pilha.

• O importante é que ambos sejam metais, podendo ser alcalino, alcalino terroso, de transição, semi-metal ou outro metal qualquer.

• Além de ambos serem metais, eles precisam ter eletronegatividades diferentes e, consequentemente, potenciais redox diferentes também.

​— Hum, entendi - diz a Paola. Mas fiquei com uma dúvida.

Talvez você Fran possa me ajudar a entender.

— Sim, pode dizer.

— Estava pensando na questão ambiental da pilha.

— Ah sim! Bom, os metais arsênio, cádmio, cobre, estanho, antimônio, chumbo, bismuto, prata, mercúrio, molibdênio, índio, ósmio, paládio, ​ródio, rutênio, cromo, níquel e vanádio, encontrados na tabela periódica são considerados metais pesados. Principalmente o arsênio, o cádmio, o chumbo e o mercúrio possuem elevada toxicidade.​

— Nossa, mas escolhemos o cobre para a pilha, e ele é um metal pesado, como podemos fazer agora no trabalho?

Multiple Choice

— Paola, não fique nervosa! Acho que não terá problema em usá-lo. Mas precisaremos justificar o porquê de o termos escolhido, o que já foi feito. Outra coisa, podemos também informar como poderemos mitigar (diminuir) o impacto ambiental gerado pelo metal pesado. Então meninas, me ajudem a encontrar uma forma de mitigar o uso do Cobre na pilha.

• A pilha deve ser descartada em lixo comum, pois não há problema de contaminação.

• Substituída por outro material, como o chumbo.

• Reutilizada para reduzir o impacto ambiental.

• Reciclada para evitar o uso de novos materiais.

• As pilhas e baterias devem ser descartadas de forma consciente e separada dos demais materiais.

​Feedback

​Dentre os potenciais padrões dos metais da primeira

questão, o alumínio é o que tem maior valor,

além disso, o mercúrio não é adequado

devido a ser um metal líquido. Na segunda

questão, entre as propriedades dos elementos

químicos, temos as propriedades periódicas que podemos observar seu aumento ou diminuição na tabela periódica, entre elas estão a eletronegatividade, eletropositividade, eletroafinidade, entre outras.