(ITA - 2020 - 1 FASE)Considere uma bateria de flux
(ITA - 2020 - 1ª FASE)
Considere uma bateria de fluxo de hidrogênio gasoso (H2) líquido e bromo líquido (Br2) operando nas condições padrão. Durante a descarga, a bateria converte H2 e Br2 em ácido bromídrico (HBr). As reações de meia célula e os respectivos potenciais-padrão de eletrodo, a 298 K, são:
Anodo, \(H_2\rightarrow 2H^++2e^- \quad (E^0=0 V)\)
Catodo, \(Br_2+2e^-\rightarrow 2Br^- \quad(E^0=1.087 V)\)
A dissociação da água pode ser observada pelo efeito da seguinte semi-reação:
\(O_2+4e^-+4H^+\rightarrow 2H_2O \quad(E_0=1.229 V)\)
A formação de complexos iônicos de polibrometo ocorre segundo as reações e suas respectivas constantes de equilíbrio:
\(Br_2+Br^-\rightleftharpoons Br_3^- \quad K_3=16.7\)
\(2Br_2+Br^-\rightleftharpoons Br_5^- \quad K_5=37.7\)
Sejam feitas as seguintes afirmações a respeito dessa bateria:
I. O potencial da célula pode ser aproximado pela equação: Ecátodo - Eânodo = 1,087 + 0,06 pH.
II. O solvente (água) é termodinamicamente estável somente a pH < 2,4.
III. Recarregar a bateria com um potencial catódico inferior a 1,229 V garante a estabilidade do solvente.
IV. Durante a descarga da bateria, a concentração do HBr aumenta e podem formar complexos iônicos de \(Br_3^-\) e \(Br_5^-\).
Das afirmações acima, estão CORRETAS:
apenas I, II e IV.
apenas I e III.
apenas II e IV.
apenas III e IV.
todas.
