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Questão de Química do ENEM 2024 PPL: Durante a dessalinização da água por eletrólise ocorre a formação de
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Pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos, desenvolveram um dessalinizador-pilha. O invento se mostrou muito promissor para dessalinizar água do mar, empregando eletrodos com bismuto e titânio em suas composições. Para realizar a dessalinização, o dispositivo funciona por eletrólise, conforme a figura. No descarregamento do dispositivo ocorre o processo inverso, que permite reaproveitar a energia, como em uma pilha.
Descrição da imagem (gerado por IA)
Esquema de um processo eletroquímico de dessalinização. À esquerda, um recipiente retangular contém líquido azul-claro rotulado “Água salgada” na base. Dentro dele há dois eletrodos verticais: o da esquerda, laranja, marcado “Bi” e com o sinal (+) no topo; o da direita, vermelho, marcado “NaTi₂(PO₄)₃” e com o sinal (−) no topo. Acima dos eletrodos, fios conectam-se a uma bateria, com setas e o símbolo e⁻ indicando o fluxo de elétrons do polo negativo para o positivo. Dentro do líquido, íons Cl⁻ (círculos com sinal negativo) deslocam-se em direção ao eletrodo de Bi e íons Na⁺ (círculos com sinal positivo) em direção ao eletrodo de NaTi₂(PO₄)₃. Uma seta azul larga aponta para o resultado à direita: um recipiente com “Água dessalinizada” e, ao lado, os dois eletrodos rotulados “BiOCl” (laranja) e “Na₃Ti₂(PO₄)₃” (vermelho).
Textos contidos na imagem (gerado por IA)
e⁻ (+) (−) Bi Cl⁻ Na⁺ NaTi₂(PO₄)₃ Água salgada Água dessalinizada BiOCl Na₃Ti₂(PO₄)₃
Fonte: NAM, D.-H.; CHOI, K.-S. Bismuth as a New Chloride-Storage Electrode Enabling the Construction of a Practical High Capacity Desalination Battery. Journal of the American Chemical Society, n. 139, 2017 (adaptado).
Durante a dessalinização da água por eletrólise ocorre a formação de
Na eletrólise, o eletrodo ligado ao polo positivo é o ânodo, onde ocorre oxidação. Pela figura, os íons Cl⁻ migram para o eletrodo de bismuto marcado com (+); após a dessalinização, esse eletrodo aparece transformado em BiOCl. Isso mostra que o bismuto metálico é oxidado e o cloreto é incorporado, formando BiOCl no ânodo, o que corresponde à.
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