Questão 64812 de Química - PERFIL 2025

Questão

ID 64812

Disciplina: Química

Assuntos: Características e Funcionamento das Pilhas, Separação por Membranas

Ano: 2025 Banca: PERFIL - ENADE Órgão: Segundo Simulado Pnd

A tecnologia das células a combustível de hidrogênio é uma alternativa promissora aos motores de combustão para veículos, pois produz apenas água como subproduto. Em uma célula a combustível de membrana de troca de prótons (PEM), as seguintes semirreações ocorrem:

Ânodo: H2(g) → 2H+(aq) + 2e-

Cátodo: O2(g) + 4H+(aq) + 4e- → 2H2O(l)

Qual é o papel da membrana de troca de prótons (geralmente feita de Nafion, um polímero sulfonado) e qual é a reação global da célula?

Alternativa A:
A membrana permite a passagem de elétrons do ânodo para o cátodo. Reação global: H2 + O2 → H2O2.
Alternativa B:
A membrana é um eletrólito que permite a passagem dos íons H+ (prótons) do ânodo para o cátodo, enquanto força os elétrons a passarem por um circuito externo, gerando corrente. Reação global: 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l).
Alternativa C:
A membrana serve como catalisador para a quebra da molécula de O2. Reação global: H2 + O → H2O.
Alternativa D:
A membrana separa fisicamente os gases, mas não participa do processo eletroquímico. Reação global: O2 + H2 → 2OH-.
Alternativa E:
A membrana permite a passagem de íons óxido (O^2-) do cátodo para o ânodo. Reação global: 2H2 + O2 → 2H2O.

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