WorksheetsAVALIAÇÃO FORMATIVA: ELETROQUÍMICA - TURMA 2ºB
Total questions: 30
Worksheet time: 30mins
O grupo de Artur Costa e Silva está criando uma apresentação sobre a evolução das fontes de energia portáteis. Analisando a linha do tempo fornecida, qual evento histórico serviu de inspiração direta para Alessandro Volta criar a primeira pilha em 1800?
A invenção da Garrafa de Leyden, que já era uma forma de bateria recarregável.
O desenvolvimento da bateria de chumbo-ácido por Gaston Planté.
Os experimentos de Luigi Galvani com a "eletricidade animal" em rãs.
A otimização das baterias com múltiplas células por Émile A. Faure.
A descoberta do processo de eletrólise para decompor substâncias com eletricidade.
Ao comparar uma pilha comum com uma bateria recarregável para um projeto, o estudante Carlos Henrique Gonçalves precisa explicar a diferença fundamental entre elas. Conforme o texto de apoio, qual característica distingue uma bateria de uma pilha simples?
As pilhas são sempre mais potentes que as baterias.
As baterias são uma coleção de células galvânicas, geralmente recarregáveis, enquanto as pilhas são unidades únicas e, em sua maioria, não recarregáveis.
No laboratório, Jhennifer Ferreira Santos mergulhou uma lâmina de zinco (Zn) em uma solução azul de sulfato de cobre II ( ). Após um tempo, a lâmina ficou coberta por um depósito avermelhado e a solução perdeu a cor. Com base na tabela de reatividade, o que explica o fenômeno observado?
O cobre da solução reagiu com a lâmina, intensificando a cor azul.
O zinco oxidou, deslocando os íons de cobre da solução, que se reduziram e formaram o depósito metálico na lâmina.
Não houve reação; o depósito avermelhado é ferrugem.
O sulfato reagiu com o zinco, formando uma nova substância azulada.
A mudança de cor ocorreu devido à evaporação da água.
De acordo com a Tabela de Reatividade apresentada, qual dos seguintes metais é o mais reativo?
K
Au
Cu
Ag
O estudante Kauã Ymoto Braga mergulhou sua pulseira de cobre (Cu) em uma solução de cloreto de sódio (NaCl) para um teste. Utilizando a fila de reatividade fornecida, o que se espera que aconteça?
O cobre irá reagir, deslocando o sódio e formando uma camada de sódio metálico na pulseira.
Nada acontecerá, pois o sódio é um metal muito mais reativo que o cobre e, portanto, o cobre não consegue deslocá-lo da solução.
A pulseira de cobre irá dissolver completamente, liberando um gás.
A solução de cloreto de sódio ficará verde devido à formação de íons de cobre.
Ocorerrá uma explosão, pois a reação entre cobre e sódio é altamente exotérmica.
Em um experimento de condutividade, dois circuitos elétricos idênticos, contendo uma lâmpada, foram montados. Os fios de um circuito foram mergulhados em uma solução de água com sal, e a lâmpada acendeu intensamente. Os fios do outro circuito foram mergulhados em uma solução de água com açúcar, e a lâmpada permaneceu apagada. Numa feira de ciências, Pedro Henrique Oliveira dos Santos e Clara Trombini montaram os dois experimentos descritos no texto. Qual a explicação científica para a lâmpada acender apenas na solução com sal?
O açúcar isola a eletricidade, enquanto o sal é um supercondutor.
A solução de sal contém íons livres (Na+ e Cl-) que se movem e transportam a carga elétrica, enquanto o açúcar se dissolve sem formar íons.
A lâmpada utilizada possui um filamento que só reage em meios salinos.
A água reage quimicamente com o sal para gerar eletricidade.
A solução de açúcar é mais densa, o que impede o movimento dos elétrons.
Analisando o esquema da Pilha de Daniell, a aluna Mariana Ferreira de Jesus precisa identificar qual espécie química atua como agente oxidante e qual atua como agente redutor. Qual a resposta correta?
O agente oxidante é o Zn(s) e o agente redutor é o Cu(aq)2+.
O agente oxidante é o Cu(aq)2+ e o agente redutor é o Zn(s).
Ambos são agentes oxidantes.
O agente oxidante é a ponte salina e o redutor é o fio de cobre.
Não há agente oxidante ou redutor, pois é uma reação de neutralização.
Ao estudar o funcionamento da Pilha de Daniell, o estudante Nathan Henrique Lima da Silva questionou qual seria a consequência de se remover a ponte salina. Qual é o papel essencial da ponte salina para a geração de corrente elétrica?
Servir como caminho para os elétrons se moverem entre os eletrodos.
Aumentar a concentração das soluções, tornando a reação mais rápida.
Fornecer elétrons adicionais ao sistema.
Manter a neutralidade elétrica das soluções, permitindo a migração de íons para compensar o acúmulo de cargas e manter o fluxo de elétrons.
Impedir que as soluções das duas cubas se misturem.
Utilizando os potenciais-padrão de redução fornecidos, o aluno Fellipe Gabriel de Lima Silva precisa calcular a diferença de potencial (ddp) teórica gerada pela pilha de Daniell. Qual o valor correto?
-1,10 V
+0,42 V
+1,10 V
-0,42 V
+0,76 V
Material de Apoio: Texto: "A associação de pilhas em série, conectando o polo positivo de uma ao negativo da outra, resulta em uma voltagem total que é a soma das voltagens individuais. Na associação em paralelo, conectam-se polos iguais, e a voltagem total permanece a mesma de uma única pilha." Guilherme Santos Nakaya precisa fazer funcionar um carrinho que exige 6,0 V. Ele dispõe de quatro pilhas AA de 1,5 V cada. Com base no texto, qual deve ser a montagem das quatro pilhas?
Ligar as quatro pilhas em paralelo.
Usar apenas duas pilhas em série.
Ligar as quatro pilhas em série.
Uma tabela comparativa de baterias indica que as de Níquel-Cádmio (Ni-Cd) e Níquel-Hidreto Metálico (Ni-MH) são suscetíveis ao 'efeito memória', um fenômeno que reduz a capacidade de carga se não forem totalmente descarregadas antes de uma nova recarga. As baterias de Íon-Lítio (Li-ion) não apresentam este efeito. A estudante Laura Matias de Oliveira percebeu que a bateria de seu antigo telefone sem fio (de Níquel-Cádmio) "viciava", enquanto a bateria de seu smartphone (de Íon-Lítio) não. De acordo com o texto, qual fenômeno explica essa diferença?
A toxicidade do Cádmio.
O "efeito memória", que afeta as baterias de Ni-Cd, mas não as de Íon-Lítio.
A diferença de voltagem nominal entre as baterias.
A resistência interna das baterias de Íon-Lítio, que é muito maior.
O número de ciclos de vida, que é menor nas baterias de Ni-Cd.
Os cientistas Gustavo Henrique e Joana Maruelli precisam ligar o equipamento. Qual procedimento permitiria a eles atingir a voltagem necessária?
Usar um limão maior, com um parafuso e uma moeda maiores.
Utilizar dois limões, conectando-os em série.
Utilizar dois limões, conectando-os em paralelo.
Utilizar três limões, conectando-os em paralelo.
Utilizar três limões, conectando-os em série.
No experimento da "bateria de moedas" descrito no texto, o aluno João Lauer se pergunta qual é a função do papel-toalha embebido em vinagre e sal.
Atuar como polo positivo da bateria.
Servir como fio condutor para o fluxo de elétrons.
Atuar como eletrólito, o meio que permite a passagem de íons e fecha o circuito interno da pilha.
Ser o agente oxidante da reação.
Apenas para evitar o contato direto entre os metais.
Com base na tabela e no texto, qual dos metais listados seria o melhor metal de sacrifício para proteger o ferro contra a corrosão?
Magnésio
Ferro
Cobre
Uma empresa precisa escolher um "metal de sacrifício" para proteger o casco de aço (ferro) de um navio. A engenheira Isadora Semeão, analisando a Tabela de Potenciais e o texto, qual metal deve escolher e por quê?
O cobre, pois seu potencial positivo indica que é o mais resistente.
O magnésio, pois seu potencial de redução menor indica que ele oxida mais facilmente que o ferro.
O próprio ferro, para criar uma camada protetora homogênea.
O cobre, pois ele irá atrair os elétrons do ferro.
O magnésio, pois seu potencial é o mais próximo do potencial do ferro.
Os talheres de prata da família da estudante Sofia Ferreira de Andrade tendem a escurecer com o tempo, formando uma camada escura. Este fenômeno é um exemplo de:
Redução, pois a prata ganha um aspecto mais escuro.
Corrosão, um processo de oxidação espontânea do metal em contato com o ambiente.
Eletrólise, pois necessita de uma corrente elétrica para acontecer.
Neutralização, envolvendo um ácido e uma base.
Fusão nuclear, pois altera o núcleo dos átomos de prata.
O professor de Marcos Vinicius apresentou uma Pilha de Daniell gerando energia e uma cuba eletrolítica. A partir da tabela, qual é a diferença fundamental entre o processo na pilha e na eletrólise?
Na pilha a reação é não espontânea, e na eletrólise é espontânea.
Em ambos os processos, o ânodo é o polo negativo.
A pilha gera energia elétrica de uma reação química espontânea; a eletrólise usa energia elétrica para forçar uma reação não espontânea.
A única diferença é que a pilha não precisa de uma fonte de energia externa.
Na eletrólise a oxidação ocorre no cátodo, e na pilha ocorre no ânodo.
A aluna Patrícia Moreno está pesquisando sobre a produção de alumínio. O processo industrial se baseia na eletrólise ígnea e consome muita energia. Por que este processo consome uma quantidade tão grande de energia elétrica?
Porque a bauxita é um minério muito raro e difícil de extrair.
Porque o alumínio é muito reativo, e sua obtenção metálica não é espontânea, necessitando de muita eletricidade para forçar a redução dos íons Al3+.
Porque o processo libera muita luz, que é uma forma de energia.
Porque o processo precisa ser realizado em temperaturas muito baixas.
Porque a reação é espontânea e libera energia elétrica, que é reaproveitada.
Em um sistema de galvanoplastia, uma fonte de energia externa é utilizada. Seu polo positivo (ânodo) é conectado a uma placa do metal que será usado para o revestimento (ex: cobre). O objeto a ser revestido (ex: um anel) é conectado ao polo negativo (cátodo), e ambos são mergulhados em uma solução contendo íons do metal de revestimento (ex: sulfato de cobre). Uma oficina onde Victor Henrique Xisto trabalha deseja banhar anéis de latão com cobre. No sistema descrito, onde o anel deve ser conectado para que o cobre se deposite sobre ele?
Ao polo positivo (ânodo), pois é onde ocorre a deposição.
Ao polo negativo (cátodo), para atrair os íons de cobre (Cu2+) da solução.
Não precisa ser conectado, apenas mergulhado na solução.
A qualquer um dos polos, pois a deposição ocorrerá de maneira uniforme.
Ao polo positivo (ânodo), para que o anel perca elétrons.
Na indústria, peças automotivas frequentemente recebem cromagem, enquanto os portões, como o da casa de Vinicius Akira, são comumente zincados. Qual o principal objetivo comum a esses dois processos de galvanoplastia?
Tornar as peças mais leves.
Aumentar a condutividade elétrica das peças.
Proteger o metal base contra a corrosão (ferrugem) e melhorar a aparência.
Diminuir o custo de produção do metal base.
Facilitar a soldagem das peças metálicas.
Em um debate, a estudante Karynne dos Santos questiona o perigo de jogar pilhas e celulares no lixo comum, baseando-se na informação do texto. Qual o principal risco socioambiental do descarte incorreto?
A ocupação de grande volume nos aterros sanitários.
A liberação de metais pesados tóxicos, que contaminam o solo e a água.
A possibilidade de os aparelhos explodirem e causarem incêndios.
A perda de materiais valiosos que poderiam ser reciclados.
A atração de pragas urbanas para os lixões.
Analisando o ciclo da logística reversa descrito no texto, o estudante Gabriel Feitosa quer saber qual é o papel do consumidor para que o ciclo funcione adequadamente.
Realizar a reciclagem dos materiais em casa.
Vender os aparelhos usados para outros consumidores.
Descartar o produto no lixo comum para ser coletado pela prefeitura.
Devolver os produtos sem uso ou no fim da vida útil aos pontos de entrega designados pelos comerciantes e fabricantes.
Desmontar os aparelhos e separar os componentes por tipo de material.
A turma de Erika Mirella da Silva está estudando o acidente com o Césio-137. Com base no texto, qual foi a principal consequência social e de saúde pública desse evento?
Apenas a contaminação do solo, sem afetar a população.
A geração de energia nuclear de forma descontrolada na cidade.
A contaminação de centenas de pessoas, resultando em óbitos, doenças graves como câncer, amputações e um grande trauma psicossocial.
A valorização imediata dos imóveis na área descontaminada.
A descoberta de um novo método para tratamento de câncer.
Um laboratório onde Gabrielli Jales de Souza estagia possui uma amostra de 80 g de Césio-137. Com base na informação, após quanto tempo restarão apenas 10 g deste radioisótopo?
30 anos
60 anos
O estudante Elton Fagner observa que o suco de laranja tem pH 3,5, enquanto um desentupidor de ralos tem pH 13,0. Com base na tabela, o que se pode concluir?
Ambas as substâncias são ácidas.
O suco de laranja é ácido, enquanto o desentupidor é básico.
O desentupidor é uma substância neutra.
O suco de laranja é básico e o desentupidor é ácido.
Ambas as substâncias conduzem eletricidade com a mesma intensidade.
O cianeto de hidrogênio (HCN) é uma substância extremamente tóxica por todas as rotas de exposição. No incêndio da boate Kiss, laudos confirmaram a presença de cianeto no sangue das vítimas, que concorreu para as mortes por asfixia. A turma de Niccoly Evellyn estuda o trágico incêndio na boate Kiss. Sabendo que o HCN é um ácido fraco e tóxico, por que sua inalação é tão perigosa, como sugerido no texto?
Porque causa queimaduras graves na pele.
Porque reage com a água dos pulmões, afogando a vítima.
Porque interfere na respiração celular, bloqueando o uso de oxigênio pelo corpo e levando à asfixia química.
Porque seu cheiro atrai as pessoas, fazendo com que inalem mais.
Porque destrói o esmalte dos dentes.
A escolha entre uma pilha de Zinco-Carvão e uma bateria de Íon-Lítio é uma decisão socioambiental crítica porque:
O impacto ambiental e social do descarte e produção de cada tipo de bateria é diferente.
Ambas têm o mesmo impacto ambiental e social.
A bateria de Íon-Lítio é sempre mais barata que a de Zinco-Carvão.
A pilha de Zinco-Carvão dura mais que a de Íon-Lítio em todos os casos.
Por que as pilhas de Zinco-Carvão podem ser menos vantajosas do ponto de vista ambiental em comparação com as baterias de Íon-Lítio?
Porque as pilhas de Zinco-Carvão são mais caras.
Porque apenas as baterias de Íon-Lítio são afetadas pelo "efeito memória".
Porque as pilhas de Zinco-Carvão podem conter metais tóxicos, enquanto as baterias de Íon-Lítio, apesar de mais eficientes, envolvem a extração de lítio com grande impacto ambiental, e ambas exigem logística reversa.
Porque as baterias de Íon-Lítio não podem ser recicladas.
Porque o zinco é um metal nobre e não reage, tornando a pilha mais segura.
Em um sistema de Pilha de Daniell, um voltímetro conectado aos eletrodos de zinco e cobre mede uma diferença de potencial positiva (+1,10 V), indicando uma reação espontânea que gera eletricidade. Em um sistema de galvanoplastia, uma fonte de energia externa (bateria) é conectada a dois eletrodos para forçar a deposição de um metal sobre um objeto, indicando uma reação não espontânea. O joalheiro Matheus Fernandes quer revestir um anel de prata com ouro por eletrólise. O seu amigo Luiz Felipe Wanderley pergunta por que é necessário usar uma fonte de energia externa, já que a Pilha de Daniell gera energia. Com base nas descrições, qual é a explicação correta?
Porque o ouro é um metal muito mais pesado que o zinco ou o cobre.
A deposição de ouro sobre a prata é um processo não espontâneo (eletrólise), que necessita de energia externa para forçar a reação, diferentemente da reação na Pilha de Daniell, que é espontânea.
A fonte de energia externa é usada apenas para aquecer a solução.
Toda reação que envolve metais nobres como o ouro precisa de eletricidade.
A Pilha de Daniell também precisa de uma fonte de energia externa.
Uma usina de reciclagem onde Nicolas Marinho de Freitas trabalha recebe pilhas alcalinas (zinco) e baterias de Íon-Lítio. Qual é um desafio crucial e específico da reciclagem das baterias de Íon-Lítio em comparação com as de zinco?
O zinco é um metal mais valioso que o lítio.
As pilhas de zinco são mais difíceis de desmontar.
O lítio é extremamente reativo, muito mais que o zinco, o que torna as baterias de Íon-Lítio suscetíveis a incêndios e explosões durante o desmonte, exigindo ambientes controlados.
Apenas as pilhas de zinco contêm eletrólitos corrosivos.
Não há diferença significativa no risco, pois ambos os metais são inertes.
