Leia o texto para responder a questão.

Um dispositivo que converte energia química em energia elétrica e opera com alimentação contínua dos reagentes que participam das reações no ânodo e no cátodo é denominado célula a combustível. Um esquema desse dispositivo é apresentado na figura.

Utilizando-se metanol e oxigênio do ar atmosférico na alimentação desse dispositivo, a reação global que se processa é:

CH3OH (ℓ) + 3/2 O2 (g) → CO2 (g) + 2H2O (ℓ)               ΔHºreação = –727kJ/mol.

O reagente I que participa da reação que ocorre no eletrodo positivo e a quantidade de elétrons envolvidos na formação de 1 mol de CO2 são

  • a

    O2 e 6 mol. 

  • b

    O2 e 2 mol. 

  • c

    CH3OH e 3 mol. 

  • d

    CH3OH e 6 mol. 

  • e

    O2 e 3 mol.

Pelo desenho fornecido, o elemento I está no polo positivo da célula de combustível, ou seja, ele deve sofrer redução. Analisando-se a equação global:

começar estilo tamanho matemático 14px CH com 3 subscrito OH espaço parêntese esquerdo caligráfica l parêntese direito espaço mais espaço 3 sobre 2 espaço reto O com 2 subscrito espaço parêntese esquerdo reto g parêntese direito espaço seta para a direita espaço CO com 2 subscrito espaço parêntese esquerdo reto g parêntese direito espaço mais espaço 2 espaço reto H com 2 subscrito reto O espaço parêntese esquerdo caligráfica l parêntese direito fim do estilo

Variação do Nox:

  • Elemento oxigênio sofre redução, pois seu número de oxidação varia de 0 no gás oxigênio para -2 nos produtos oxigenados da reação.

Como em I ocorre uma redução, conclui-se que o O2 deve alimentar esse eletrodo do circuito.

  • Elemento carbono sofre oxidação, pois seu número de oxidação varia de -2 no metanol para +4 no dióxido de carbono, ou seja, para a formação de 1 mol de CO2 a partir do metanol são doados 6 mol de elétrons, o que corresponde à variação do Nox do carbono.