Questão 132 do Enem 2020 Digital: a tensão mínima do carregador da pilha de Ni-Cd
Nos outros cadernos: amarelo 121 · rosa 97 · cinza 96
As pilhas recarregáveis, bastante utilizadas atualmente, são formadas por sistemas que atuam como uma célula galvânica, enquanto estão sendo descarregadas, e como célula eletrolítica, quando estão sendo recarregadas.
Uma pilha é formada pelos elementos níquel e cádmio e seu carregador deve fornecer uma diferença de potencial mínima para promover a recarga. Quanto maior a diferença de potencial gerada pelo carregador, maior será o seu custo. Considere os valores de potencial padrão de redução dessas espécies:
Teoricamente, para que um carregador seja ao mesmo tempo eficiente e tenha o menor preço, a diferença de potencial mínima, em volt, que ele deve superar é de
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Resolução comentada
O que a questão pede
A tensão mínima que o carregador precisa superar para recarregar a pilha.
A ddp da pilha
Na descarga, o maior potencial de redução (níquel, −0,230 V) se reduz, e o cádmio se oxida:
A recarga
Recarregar é forçar a reação inversa, por eletrólise. Para isso, o carregador precisa aplicar uma tensão maior que a da pilha, ao menos 0,172 V. Com o menor valor possível, o carregador é o mais barato que ainda funciona.
Alternativa B.
B Gabarito: alternativa B
Por que as outras alternativas estão erradas
- A
É a metade de 0,172: divide a diferença por 2 por causa dos dois elétrons. O número de elétrons não altera a ddp. (10,7% marcaram)
- C
Faz a média dos dois potenciais, ou soma os módulos de forma errada: a ddp é a diferença entre eles. (21,6% marcaram)
- D
Foi a segunda mais marcada. Soma os módulos dos potenciais (0,230 + 0,402), em vez de subtrair. (28,3% marcaram)
- E
Soma os módulos e ainda multiplica por 2 por causa dos elétrons. (7,4% marcaram)
Raio-X da questão
Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 26.421 candidatos que fizeram a prova.
Em branco: 0,2% · Mais de uma marcada: 0%
Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.
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