A força eletromotriz produzida por uma célula eletroquímica...

Gabarito Comentado:

A alternativa correta é a D - Composição dos eletrodos.

Tema Central da Questão:

Esta questão trata da força eletromotriz (fem) gerada por uma célula eletroquímica, que é fundamental nos processos de geração de energia elétrica a partir de reações químicas. Para entender a questão, é importante conhecer como as células eletroquímicas funcionam e como a composição dos eletrodos pode influenciar a força eletromotriz.

Resumo Teórico:

Uma célula eletroquímica consiste em dois eletrodos imersos em soluções eletrolíticas que permitem a passagem de íons. A força eletromotriz é gerada devido à diferença de potencial entre os eletrodos, que está diretamente relacionada à natureza das reações químicas que ocorrem nos eletrodos. A composição dos eletrodos, ou seja, os materiais de que são feitos, é crucial porque diferentes materiais têm diferentes potenciais de eletrodo, o que influencia diretamente a fem da célula.

A importância da composição dos eletrodos pode ser ilustrada pelo uso de metades de célula de diferentes materiais, como zinco e cobre, que formam a famosa pilha de Daniell. A diferença de potencial desses materiais específicos gera a força eletromotriz que faz a pilha funcionar.

Justificativa para a Alternativa Correta:

A alternativa D - Composição dos eletrodos é a correta porque a força eletromotriz de uma célula eletroquímica depende dos potenciais padrão de redução dos materiais que constituem os eletrodos. Estes potenciais são características intrínsecas de cada material e determinam a capacidade da célula de transferir elétrons e, assim, gerar energia elétrica.

Análise das Alternativas Incorretas:

A - Área superficial dos eletrodos: A área superficial afeta a corrente máxima que pode ser gerada pela célula e não a força eletromotriz.

B - Distância entre os eletrodos: A distância pode influenciar a resistência interna da célula, mas não altera a força eletromotriz, que é uma função dos materiais dos eletrodos.

C - Forma geométrica dos eletrodos: A forma geométrica pode influenciar a distribuição da corrente, mas, assim como a área e a distância, não afeta a força eletromotriz, que depende da natureza química dos eletrodos.

Compreender como diferentes fatores afetam a performance de uma célula eletroquímica é vital para resolver questões relacionadas à eletroquímica em concursos. Ao focar nos conceitos fundamentais, como a composição dos eletrodos, é possível responder com mais segurança.

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Os eletrodos de uma célula eletroquímica (pilha), geralmente são formados por cobre e alumínio, que são materiais condutores, o que permite o fluxo de eletróns entre eles.