A célula de hidrogênio-oxigênio usada em cápsulas espaciais ...

Alternativa Correta: C - A semirreação catódica pode ser representada por: ½ O₂(g) + 1 H₂O(l) + 2e^– → 2 OH^– (aq).

O tema central desta questão é o funcionamento das células a combustível alcalinas, um tipo de célula eletroquímica que converte energia química em energia elétrica, muito usada em aplicações de alta tecnologia como nas cápsulas espaciais. O conhecimento necessário para responder inclui a compreensão de conceitos básicos de eletroquímica, como reações de oxidação e redução, além dos componentes de uma célula eletroquímica.

Nas células a combustível, a oxidação do hidrogênio ocorre no ânodo, enquanto a redução do oxigênio ocorre no cátodo. O eletrólito utilizado é uma base, por isso são chamadas de células alcalinas. Esta configuração permite a produção de água como subproduto, sendo uma fonte de energia limpa e eficiente.

**Justificação da alternativa correta (C):**

A semirreação catódica apresentada na alternativa C está correta e representa a reação que ocorre no cátodo de uma célula a combustível alcalina. No cátodo, o oxigênio é reduzido, combinando-se com água e elétrons para formar íons hidroxila (OH^–). Esta reação é crucial para o funcionamento da célula, pois é onde acontece a redução do oxigênio, permitindo o fluxo de elétrons e, consequentemente, a geração de corrente elétrica.

**Análise das alternativas incorretas:**

A - Cátodo é o hidrogênio: Incorreta. O hidrogênio passa pela reação de oxidação no ânodo, não no cátodo. No cátodo, ocorre a redução do oxigênio.

B - Polo positivo dessa célula fica no ânodo: Incorreta. O ânodo é sempre o polo negativo nas células galvânicas, como é o caso das células a combustível. O cátodo é o polo positivo.

D - Energia química produzida por essa célula é proveniente de duas substâncias compostas: Incorreta. A energia é gerada a partir da reação entre os elementos hidrogênio e oxigênio, que formam água como um produto simples.

E - Fluxo de elétrons ocorre do eletrodo alimentado com o gás oxigênio para o eletrodo alimentado com o gás hidrogênio: Incorreta. O fluxo de elétrons ocorre do ânodo, onde o hidrogênio é oxidado, para o cátodo, onde o oxigênio é reduzido.

Gostou do comentário? Deixe sua avaliação aqui embaixo!

O cátodo é o O2.       Polo positivo fica no catodo .      Energia produzida por substâncias simples. Fluxo de elétrons do H2 para O2