Q193784
INSTITUTO MAIS - 2023 - Prefeitura de Santos - SP - Engenheiro Químico
Ano: 2023
Órgão:
Prefeitura de Santos - SP
Banca:
INSTITUTO MAIS
Assunto: Cinética e Cálculo de Reatores
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
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