A eletroquímica envolve processos de oxidação e redução, ten...

Tema Central: A questão aborda conceitos fundamentais da eletroquímica, uma área crucial da química que lida com processos de oxidação e redução. Esses conceitos são essenciais para entender como a energia química pode ser convertida em energia elétrica e vice-versa, utilizando dispositivos como células galvânicas e eletrolíticas.

A eletroquímica tem diversas aplicações, desde baterias até processos industriais de eletrólise. Para resolver a questão, é necessário conhecer as diferentes funções dos eletrodos (ânodo e cátodo) e o comportamento dos elétrons em sistemas galvânicos e eletrolíticos.

Vamos analisar cada uma das assertivas:

I. Em uma célula galvânica, a reação química ocorre de forma espontânea, convertendo energia química em energia elétrica.

Correto. Uma célula galvânica, também conhecida como pilha, realiza reações espontâneas que geram eletricidade. Referência: qualquer manual de química analítica irá abordar este tema.

II. O ânodo é o eletrodo onde ocorre a oxidação, independentemente de a célula ser galvânica ou eletrolítica.

Correto. Em ambos os tipos de células, a oxidação sempre ocorre no ânodo. Este conceito é fundamental e invariável na eletroquímica.

III. Em uma célula eletrolítica, a corrente elétrica externa é utilizada para forçar uma reação química não espontânea.

Correto. Nas células eletrolíticas, aplica-se uma fonte externa de eletricidade para dirigir uma reação que não ocorreria espontaneamente, como na eletrólise da água.

IV. Na eletrólise da água, a decomposição da molécula ocorre devido à passagem de corrente elétrica, formando gás oxigênio e gás hidrogênio.

Correto. A eletrólise da água gera gases oxigênio e hidrogênio, utilizando uma fonte de energia externa para decompor a molécula de água.

V. O fluxo de elétrons em um circuito externo ocorre do cátodo para o ânodo, pois os elétrons se movem espontaneamente para regiões de menor potencial elétrico.

Incorreto. O fluxo de elétrons, na realidade, ocorre do ânodo para o cátodo no circuito externo. Os elétrons se movem de regiões de menor para maior potencial elétrico para completar o circuito.

Alternativa Correta: C - Apenas I, II, III e IV.

Análise Estratégica: Para resolver questões como esta, é importante focar nos conceitos fundamentais de eletroquímica, como o papel dos eletrodos e o tipo de reação que ocorre em cada célula. Cuidado com pegadinhas, como no item V, que podem inverter propositalmente conceitos básicos sobre o fluxo de elétrons.

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Correção e Explicação da Questão

A alternativa correta é C - Apenas I, II, III e IV.

Análise das Assertivas:

• I (Correta): Células galvânicas convertem energia química em elétrica espontaneamente.
• II (Correta): Oxidação sempre ocorre no ânodo, seja em célula galvânica ou eletrolítica.
• III (Correta): Células eletrolíticas usam corrente externa para forçar reações não espontâneas.
• IV (Correta): Eletrólise da água produz gás oxigênio e hidrogênio.
• V (Incorreta): Elétrons fluem do ânodo para o cátodo (do maior para o menor potencial).