Questão
Simulado ENEM
2020
Fase Única
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Em pilhas e baterias, a conversão de energia química em energia elétrica ocorre a partir de reações de oxirredução entre cátodo e ânodo que estejam em contato com um eletrólito, o qual é responsável pela movimentação de íons dentro do dispositivo.

Na pilha alcalina, o eletrólito é uma solução com alto valor de pH, normalmente hidróxido de potássio; zinco poroso atua como ânodo e dióxido de manganês como cátodo, funcionando inicialmente com diferença de potencial de 1,5 V, como é representado pela equação abaixo:

𝑍𝑛 + 2 𝑀𝑛𝑂₂ + 𝐻₂𝑂 → 𝑍𝑛𝑂 + 2 𝑀𝑛₂𝑂₃

As pilhas alcalinas têm melhor desempenho do que as pilhas secas comuns, podendo durar até 4 vezes mais e são recomendadas para dispositivos que precisem de descargas rápidas e de alta energia, como lanternas e câmeras digitais.

Neste exemplo, a pilha para de funcionar quando
A
[𝑍𝑛²⁺] = [𝑀𝑛⁴⁺].
B
𝑚𝑍𝑛²⁺ = 𝑚𝑀𝑛⁴⁺.
C
Δ𝐸 ≅ 0.
D
[𝑍𝑛²⁺] = 20 [𝑀𝑛⁴⁺]
E
Δ𝐸 ≅ − 1,5 𝑉.