ENEM 2024 · Ciências da Natureza: Pilha
Biobaterias geram eletricidade a partir de esgoto sanitário e efluentes agroindustriais
Células a combustível microbianas (CCM) são capazes de gerar eletricidade a partir de águas residuárias urbanas e agroindustriais. As CCM são compostas de duas câmaras. Numa delas, onde ocorre o tratamento da matéria orgânica, as bactérias eletrogênicas crescem formando um biofilme e se alimentam dos poluentes presentes no efluente. Ao se alimentarem, essas bactérias geram uma corrente elétrica que percorre o material sobre o qual elas formaram o biofilme. Um fio condutor externo possibilita a migração dessa corrente para uma segunda câmara, promovendo uma reação química. A figura esquematiza uma CCM e as reações envolvidas.
Qual das equações representa a reação global que ocorre durante o funcionamento dessa CCM?
Qual das equações representa a reação global que ocorre durante o funcionamento dessa CCM?- ACH3COO− (aq) + O2 (g) → 2 CO2 (g) + 3 H+ (aq)
- BCO2 (g) + O2 (g) + H+ (aq) → H2O (l) + CH3COO− (aq)
- CCH3COO− (aq) + H+ (aq) + 2 O2 (g) → 2 CO2 (g) + 2 H2O (l)
- DCH3COO− (aq) + 6 H2O (l) → 2 CO2 (g) + 2 O2 (g) + 15 H+ (aq)
- E2 CO2 (g) + 11 H+ (aq) + O2 (g) → CH3COO− (aq) + 4 H2O (l)
Ver a resposta e a explicação
Resposta: letra C
Somam-se as duas semirreações da figura, igualando os elétrons (8 no ânodo, então a do cátodo é multiplicada por 2):
- ânodo: CH3COO− + 2 H2O → 2 CO2 + 7 H+ + 8 e−
- cátodo: 8 H+ + 2 O2 + 8 e− → 4 H2O
Cancelando o que aparece dos dois lados (8 elétrons, 7 H+ e 2 H2O):
CH3COO− + H+ + 2 O2 → 2 CO2 + 2 H2O.
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