Dissertativas 1 - 2ª Fase Dia 3 - IME 2025

Poliedro Resolve - Resolução IME 1ª Fase 2025

Poliedro Resolve Resolução - IME 2ª Fase Dia 1 - 2025

Poliedro Resolve Resolução - IME 2ª Fase Dia 2 - 2025

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Gabarito

Química
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Questão 1

Dissertativa

A pilha de lítio-iodo foi desenvolvida para uso em marca-passos, com durabilidade de cerca de 10 anos e não liberando gases tóxicos ao paciente. Sua estrutura hermeticamente fechada consiste em iodo aglomerado em polímero envolto pelo lítio, sendo o conjunto blindado em aço inoxidável.

Potenciais-padrão de redução com base no eletrodo padrão de hidrogênio.:

Considerando as condições padrão, determine:

a) as semirreações e a reação global da pilha;

b) a diferença de potencial (ddp) máxima da célula eletroquímica;

c) a variação máxima da energia de Gibbs;

d) a variação da energia de Gibbs e ddp mínimas para uma possível recarga total da pilha.

Resolução:

$MRO / Ânodo / ⊝ : 2 {Li}^{0} \to 2 {Li}^{+} + 2 e^{-}; ε_{ox}^{o} = + 3, 04 V MRR / Cátodo / \oplus : I_{2} + 2 e^{-} \to 2 I^{-}; ε_{red}^{o} = + 0, 54 V Reação Global : 2 {Li}^{o} + I_{2} \to 2 {Li}^{+} + 2 I^{-}; {Δε}^{o} = + 3, 58 V$

b) Como a ddp máxima é a força eletromotriz, quando a pilha não tem resistência interna:

${(ddp)}_{máx} = {Δε}^{o} = + 3, 58 V$

${ΔG}^{o} = - {nFΔε}^{o} {ΔG}^{o} = - 2 \cdot 96 500 \cdot 3, 58 {ΔG}^{o} = - 690, 94 kJ / mol I_{2}$

d) Quando a pilha descarrega, os sinais de ${Δε}^{o}$ e ${ΔG}^{o}$ se invertem, pois ocorre o processo inverso. Portanto, a ${(ddp)}_{\min}$ para recarregar a pilha é 3,58 V e ${({ΔG}^{o})}_{\min} = - 690, 94 kJ / mol I_{2}$

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