Question

Nessas condições, qual é o número mínimo de biocélulas de acetato, ligadas em série, necessárias para se obter uma diferença de potencial de 4,4 v?

Answer 1

O número mínimo de biocélulas de acetato, ligadas em série, necessárias para se obter uma diferença de potencial de 4,4v é 4. Resposta correta letra b.

Cálculo diferencial potencial

Precisamos calcular a diferença de potencial e assim teremos:  

                              DDP = cátodo – ânodo.

O cátodo é sempre o que tem maior potencial de redução, então o potencial de redução do oxigênio formando a água é 0,8v e é maior do que -0,3v. Então temos:

                              DDP = 0,8v – (-0,3v)

O valor do ânodo que nesse caso é o que tem o dióxido de carbono formando o acetato que é de -0,3v.

                              Então o DDP = 1,1v

Nós queremos ligar as biocélulas em série. Quando ligamos essas pilhas em série, nós vamos multiplicar o número de pilhas que estão conectadas em série pelo potencial de diferença de potencial. Nesse caso a diferença potencial é de 1,1v, então qual o número de biocélulas que chegaremos a 4,4v? Então, temos que multiplicar por 4.

                                1,1v . 4 = 4,4v.

Então, precisamos de 4 biocélula para chegar a 4,4v.

Questão completa abaixo.

TEXTO I

Biocélulas combustíveis são uma alternativa tecnológica para substituição das baterias convencionais. Em uma biocélula microbiológica, bactérias catalisam reações de oxidação de substratos orgânicos. Liberam elétrons produzidos na respiração celular para um eletrodo, onde fluem por um circuito externo até o cátodo do sistema, produzindo corrente elétrica. Uma reação típica que ocorre em biocélulas microbiológicas utiliza o acetato como substrato.

AQUINO NETO, S. Preparação e caracterização de bioanodos para biocélula e combustível etanol/O2. Disponível em: www.teses.usp.br. Acesso em: 23 jun. 2015 (adaptado)

TEXTO II

Em sistemas bioeletroquímicos, os potenciais padrão (Eo‘) apresentam valores característicos. Para as biocélulas de acetato, considere as seguintes semirreações de redução e seus respectivos potenciais:

$2CO_{2} + 7H^+ + 8e^-$  ⇒  $CH_{3}COO^- + 2H_2O$                  E°' = -0,3v

$O_{2} + 4H^+ + 4e^-$   ⇒  $2H_{2}O$                                            E°' =  0,8v  

SCOTT, K; YU, E. H. Microbial electrochemical and fuel cells: fundamentals and applications. Woodhead Publishing Series in Energy, n. 88, 2016 (adaptado)

Nessas condições, qual é o número mínimo de biocélulas de acetato, ligadas em série, necessárias para se obter uma diferença de potencial de 4,4V?

a) 3

b) 4

c) 6

d) 9

e) 15

Saiba mais sobre diferencial potencial em: https://brainly.com.br/tarefa/5911552

#SPJ4