Concurso:
Prefeitura de Santos
Disciplina:
Engenharia Química e Química Industrial
A pilha de Zinco/Óxido de Manganês pode ser representada pelas reações abaixo. A reação no ânodo será de formação de cloreto de zinco e liberação de um elétron:
Zn + 2 Cl− → ZnCl2 + 2 e−
A reação no cátodo produz hidróxido de zinco e óxido de manganês (3+):
2 MnO2 + ZnCl2 + H2O + 2 e− → Mn2O3 + Zn(OH)2 + 2 Cl−
A reação geral simplificada da pilha vai ser: Zn + 2 MnO2 + H2O → Mn2O3 + Zn(OH)2
Essas pilhas alcalinas fornecem um ddp de cerca de 1,5 volts, e como todas as pilhas, tendem a sofrer com a autodescarga e com reações de deterioração. Mesmo ficando sem uso, sua capacidade vai se degradando aos poucos, pois a placa de zinco na pilha vai sendo corroída com o tempo e ocorrem vazamentos que colocam os eletrólitos em contato. Esses processos de auto degradação são acelerados quando as pilhas são submetidas a temperaturas mais altas. Nesse tipo de pilha, cerca de 0,08% de sua capacidade é perdida a cada dia sob uma temperatura de 20 °C (ou seja, em 2 meses, sem usar a pilha, sua capacidade terá chegado a cerca de 94,5% do valor original). Essa degradação é fortemente acelerada, podendo chegar a 0,6% quando a temperatura ambiente é de 45 °C (em 2 meses, sem usar a pilha, sua capacidade terá chegado a cerca de 69,7% do valor original) reduzindo importantemente a vida útil da pilha. Assim, mesmo sem estarem em uso, pilhas AAA alcalinas têm uma capacidade de armazenamento inicial que vai caindo mais ou menos rapidamente, a partir dos valores iniciais de 1250 miliamp.hora ou 1.87 watts.hora. Por conta disso, os fabricantes de pilhas recomendavam guardá-las sob refrigeração enquanto não estivessem em uso, (sempre protegidas em sacos plásticos para não entrarem em contato com alimentos). O barateamento desse tipo de pilha no mundo fez mudar tais recomendações, mas seus princípios seguem válidos. Dessa maneira, a refrigeração faria as pilhas serem melhor preservadas em sua capacidade, até o momento do uso. Segundo a equação de Arrhenius:
K = A.e -Ea /RT
Onde:
K é a constante de velocidade de uma reação química; A é o chamado fator pré-exponencial; Ea é a Energia de ativação da reação; T é a Temperatura em °K .
Com base na equação acima, é correto afirmar que
Zn + 2 Cl− → ZnCl2 + 2 e−
A reação no cátodo produz hidróxido de zinco e óxido de manganês (3+):
2 MnO2 + ZnCl2 + H2O + 2 e− → Mn2O3 + Zn(OH)2 + 2 Cl−
A reação geral simplificada da pilha vai ser: Zn + 2 MnO2 + H2O → Mn2O3 + Zn(OH)2
Essas pilhas alcalinas fornecem um ddp de cerca de 1,5 volts, e como todas as pilhas, tendem a sofrer com a autodescarga e com reações de deterioração. Mesmo ficando sem uso, sua capacidade vai se degradando aos poucos, pois a placa de zinco na pilha vai sendo corroída com o tempo e ocorrem vazamentos que colocam os eletrólitos em contato. Esses processos de auto degradação são acelerados quando as pilhas são submetidas a temperaturas mais altas. Nesse tipo de pilha, cerca de 0,08% de sua capacidade é perdida a cada dia sob uma temperatura de 20 °C (ou seja, em 2 meses, sem usar a pilha, sua capacidade terá chegado a cerca de 94,5% do valor original). Essa degradação é fortemente acelerada, podendo chegar a 0,6% quando a temperatura ambiente é de 45 °C (em 2 meses, sem usar a pilha, sua capacidade terá chegado a cerca de 69,7% do valor original) reduzindo importantemente a vida útil da pilha. Assim, mesmo sem estarem em uso, pilhas AAA alcalinas têm uma capacidade de armazenamento inicial que vai caindo mais ou menos rapidamente, a partir dos valores iniciais de 1250 miliamp.hora ou 1.87 watts.hora. Por conta disso, os fabricantes de pilhas recomendavam guardá-las sob refrigeração enquanto não estivessem em uso, (sempre protegidas em sacos plásticos para não entrarem em contato com alimentos). O barateamento desse tipo de pilha no mundo fez mudar tais recomendações, mas seus princípios seguem válidos. Dessa maneira, a refrigeração faria as pilhas serem melhor preservadas em sua capacidade, até o momento do uso. Segundo a equação de Arrhenius:
K = A.e -Ea /RT
Onde:
K é a constante de velocidade de uma reação química; A é o chamado fator pré-exponencial; Ea é a Energia de ativação da reação; T é a Temperatura em °K .
Com base na equação acima, é correto afirmar que
