Nas bactérias, a cadeia respiratória encontra-se asso - Curso Objetivo
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11<br />
Numa célula de combustível, ao invés da combustão<br />
química usual, a reação ocorre eletroquimicamente, o<br />
que permite a conversão, com maior eficiência, da<br />
energia química, armazenada no combustível, diretamente<br />
para energia elétrica. Uma célula de combustível<br />
promissora é a que emprega metanol e oxigênio do ar<br />
como reagentes, cujo diagrama esquemático é fornecido<br />
a <strong>se</strong>guir.<br />
onde:<br />
mp = membrana de eletrólito polimérico, permeável a<br />
íons.<br />
v1 e v2 = recipientes de grafite, contendo catalisador.<br />
L = lâmpada ligada em circuito externo.<br />
A reação global que ocorre no sistema é<br />
2CH 3 OH + 3O 2 → 2CO 2 + 4H 2 O<br />
a) Sabendo que, além dos reagentes e produtos da reação<br />
global, estão envolvidos íons H + no processo,<br />
escreva as <strong>se</strong>mi-reações que ocorrem em v 1 e v 2 .<br />
b) Identifique a natureza e o <strong>se</strong>ntido do deslocamento<br />
dos condutores de cargas elétricas no interior da<br />
célula de combustível, e no circuito elétrico externo<br />
que alimenta L.<br />
Resolução<br />
a) v 1 : H 2 O + CH 3 OH → CO 2 + 6H + + 6e – (x2)<br />
<br />
CH OH + H O<br />
3 2<br />
CO + H O<br />
2 2<br />
v 1<br />
mp<br />
v 2 : 4H + + O 2 + 4e – → 2H 2 O (x3)<br />
v 1 : 2H 2 O + 2CH 3 OH → 2CO 2 + 12H + + 12e –<br />
v 2 : 12H + + 3O 2 + 12e – → 4 6H 2 O<br />
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––<br />
2CH 3 OH + 3O 2 → 2CO 2 + 4H 2 O<br />
b) No compartimento em que temos entrada de O2 ,<br />
ocorre redução, portanto é o cátodo, pólo positivo.<br />
No compartimento em que temos entrada de<br />
CH3OH e H2O, ocorre oxidação, portanto é o<br />
ânodo, pólo negativo.<br />
Os elétrons fluem no circuito externo da esquerda<br />
para a direita, isto é, do ânodo para o cátodo.<br />
O fluxo dos íons H + no interior da célula é do ânodo<br />
para o cátodo.<br />
OBJETIVO UNIFESP - (Prova de Conhec. Específ.) Dez/2004<br />
L<br />
v 2<br />
O 2<br />
HO<br />
2