Questão 3
IME 2008
(IME - 2008/2009)
A pilha recarregável de níquel/cádmio, usada em diversos equipamentos eletrônicos portáteis, constitui-se, basicamente, de um eletrodo metálico de cádmio, um eletrodo de oxi-hidróxido de níquel (NiOOH) depositado sobre um suporte de níquel e um eletrólito aquoso de hidróxido de potássio, na forma de pasta. Na descarga da pilha, o cádmio metálico é consumido. Uma pilha desse tipo foi recarregada completamente durante 4825 s, com corrente de 2 A. Pede-se:
a) a reação da semi-pilha NiOOH(s) | Ni(OH)2(s) e a reação global que ocorrem na descarga da pilha;
b) a massa de NiOOH existente na pilha quando a mesma está carregada.
Gabarito:
Resolução:
a)
• Semirreação de redução:
NiOOH(s) + e- + H2O(l) → Ni(OH)2(s) + OH-
• Semirreação de oxidação:
Cd(s) + 2 OH-(aq) → Cd(OH)2(s) + 2 e-
• Reação global:
2 NiOOH(s) + 2 H2O(l) + Cd(s) → 2 Ni(OH)2(s) + Cd(OH)2(s)
b)
Cálculo da carga envolvida no processo:
Para cada 1 mol de NiOOH(s) que reduz é necessário 1 mol de e-. Portanto, a quantidade de carga envolvida na redução de 92g de NiOOH(s) é 96500 C.
A massa de NiOOH existente na pilha pode ser calculada pela relaçao
| 92g NiOOH | __________ | 96500 C |
| m | __________ | 9650 C |
m = 9,2g