Exercícios sobre ponte salina (com respostas explicadas)
A ponte salina é um componente essencial das pilhas e baterias, responsável por manter o equilíbrio elétrico entre as duas semicelas e garantir o funcionamento contínuo do sistema.
Nestes exercícios sobre ponte salina, com respostas explicadas, o estudante poderá compreender em detalhes como ocorre a migração de íons, por que ela é necessária e quais substâncias são ideais para compor essa estrutura. O conteúdo é indicado para reforçar o estudo de eletroquímica, especialmente os conceitos relacionados ao funcionamento das pilhas galvânicas.
Questão 1
As pilhas e baterias são dispositivos que transformam energia química em energia elétrica. Um componente essencial para o funcionamento de muitas pilhas é a ponte salina. A função principal da ponte salina em uma pilha é:
a) Fornecer íons para as semi-reações de oxidação e redução.
b) Permitir o fluxo de elétrons entre os dois eletrodos.
c) Manter o equilíbrio iônico entre as duas semicelas.
d) Aumentar a diferença de potencial da pilha.
e) Servir como catalisador para as reações redox.
Resposta: alternativa C.
A ponte salina tem como função primordial manter a neutralidade elétrica nas duas semicelas da pilha.
Enquanto os elétrons fluem pelo circuito externo, ocorre um acúmulo de cargas positivas na semicela onde há oxidação (perda de elétrons) e cargas negativas na semicela onde há redução (ganho de elétrons).
A ponte salina permite a migração de íons entre as semicelas, compensando esses acúmulos de carga e permitindo que as reações de oxirredução continuem ocorrendo.
Questão 2
Em um experimento escolar, um aluno montou uma pilha de Daniell usando sulfato de cobre II e sulfato de zinco. Porém, ao conectar os fios aos eletrodos sem usar ponte salina, a pilha funcionou por pouco tempo e parou. A interrupção do funcionamento da pilha ocorreu porque:
a) Os íons sulfato foram completamente consumidos.
b) Ocorreu polarização dos eletrodos devido ao acúmulo de cargas.
c) O cobre metálico depositou-se sobre o eletrodo de zinco.
d) A solução de sulfato de cobre II tornou-se muito concentrada.
e) Os elétrons pararam de fluir pelo circuito externo.
Resposta: alternativa B.
Sem a ponte salina, ocorre rapidamente um acúmulo de cargas nas semicelas: carga positiva no ânodo (Zn/Zn2+) e carga negativa no cátodo (Cu/Cu2+).
Esse acúmulo de cargas cria uma diferença de potencial oposta à da pilha, fenômeno conhecido como polarização.
A polarização impede o fluxo adicional de elétrons, fazendo com que a pilha pare de funcionar, mesmo havendo reagentes disponíveis.
A ponte salina previne esse problema permitindo a migração iônica que mantém a neutralidade elétrica.
Questão 3
Um estudante montou uma pilha com duas semicelas: uma com lâmina de níquel em solução de NiSO4 e outra com lâmina de prata em solução de AgNO3. Para que a pilha funcione adequadamente, a ponte salina deve conter um sal:
a) Que forme precipitado com íons Ni2+ ou Ag+
b) Cujos íons não interfiram nas semi-reações
c) Que seja mais reativo que o níquel e a prata
d) Cujos cátions sejam reduzidos no ânodo
e) Que aumente a concentração de íons H+ na solução
Resposta: alternativa B.
A ponte salina deve conter um eletrólito inerte, cujos íons não participem das reações redox nem formem precipitados com os íons das soluções.
No caso da pilha Ni/Ag, os íons da ponte salina não devem sofrer oxidação ou redução em preferência aos íons Ni2+ ou Ag+.
Sal como KNO3 ou KCl são comumente usados, pois seus íons (K+, NO3⁻, Cl⁻) têm potenciais de redução/oxidação que não interferem nas semi-reações principais.
Questão 4
Em uma aula prática sobre eletroquímica, um grupo de alunos utilizou KCl como eletrólito na ponte salina de uma pilha de Zn/Cu. Durante o funcionamento da pilha, observou-se a formação de um precipitado esbranquiçado na solução de CuSO4. Esse fenômeno pode ser explicado pela:
a) Migração de íons K+ para o compartimento do cobre
b) Migração de íons Cl⁻ para o compartimento do cobre
c) Redução do íon Cu2+ por íons K+
d) Oxidação do íon Cl⁻ no ânodo
e) Formação de CuCl2 insolúvel
Resposta: alternativa B) Migração de íons Cl⁻ para o compartimento do cobre
Explicação detalhada:
Na pilha de Zn/Cu, o cobre sofre redução: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu(s)
Isso torna a solução de CuSO4 eletricamente negativa (excesso de SO4²⁻).
Os íons K+ da ponte salina (KCl) migram para a semicela do cobre para neutralizar esse excesso de carga negativa.
Quando os íons K+ encontram os íons SO42- remanescentes na solução, pode ocorrer a formação de K2SO4, que em certas condições forma um precipitado esbranquiçado.
Esse é um exemplo de como a escolha inadequada do eletrólito da ponte salina pode interferir no funcionamento da pilha.
Questão 5
A ponte salina em uma pilha galvânica é projetada para completar o circuito elétrico sem que ocorra mistura das soluções das semicelas. Durante o funcionamento de uma pilha, os íons da ponte salina migram para:
a) Neutralizar os elétrons em excesso nos eletrodos
b) Compensar o acúmulo de cargas nas semicelas
c) Aumentar a concentração dos íons metálicos
d) Catalisar as reações de oxirredução
e) Fornecer elétrons para o circuito externo
Resposta: alternativa B.
Durante o funcionamento da pilha:
No ânodo (oxidação): formam-se cátions, criando excesso de carga positiva
No cátodo (redução): consomem-se cátions, criando excesso de carga negativa
Os íons da ponte salina migram seletivamente:
Ânions migram para o ânodo para neutralizar o excesso de carga positiva
Cátions migram para o cátodo para neutralizar o excesso de carga negativa
Esse movimento iônico mantém a neutralidade elétrica e permite o fluxo contínuo de elétrons.
Questão 6
Um técnico precisa montar uma pilha usando Al3+/Al e Fe2+/Fe. Para a ponte salina, ele tem disponível os seguintes sais: NaNO3, K2SO4, CaCl2 e NH4F. Qual sal seria MAIS adequado para usar na ponte salina?
a) NaNO3, pois seus íons não formam complexos com os íons metálicos
b) K2SO4, pois aumenta a condutividade elétrica da ponte
c) CaCl2, pois o cálcio é mais reativo que o alumínio
d) NH4F, pois forma complexos estáveis com Al3+
e) NaNO3, pois o nitrato é um agente oxidante forte
Resposta: alternativa A.
O sal ideal para ponte salina deve ter íons que não reajam com os íons das semicelas.
NaNO3 é excelente porque:
Íons Na+ e NO3⁻ não formam precipitados com Al3+ ou Fe2+
Não formam complexos estáveis com esses íons metálicos
Têm mobilidade iônica adequada.
Questão 7
Ao montar uma pilha de prata e cobre, um estudante utilizou uma ponte salina de KNO3. Durante o funcionamento da pilha, é CORRETO afirmar que:
a) Os íons K+ migram para a semicela onde ocorre a redução
b) Os íons NO3⁻ migram para a semicela onde ocorre a redução
c) Os elétrons fluem através da ponte salina
d) A ponte salina é responsável pela produção de energia
e) Os íons da ponte salina participam das semi-reações
Resposta: alternativa A.
Na pilha de Zn/Cu:
Ânodo (Zn): Zn → Zn2+ + 2e⁻ (oxidação) - acumula carga positiva
Cátodo (Cu): Cu2+ + 2e⁻ → Cu (redução) - acumula carga negativa
Migração iônica CORRETA:
Os cátions K+ da ponte salina (KCl) migram para o cátodo (compartimento do Cu) para neutralizar o excesso de carga negativa.
Os ânions Cl⁻ migram para o ânodo (compartimento do Zn) para neutralizar o excesso de carga positiva.
Continue praticando com
exercícios sobre pilhas (com gabarito resolvido)
exercícios sobre a pilha de Daniell (com questões resolvidas).
ALVES, Gustavo. Exercícios sobre ponte salina (com respostas explicadas). Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/exercicios-sobre-ponte-salina-com-respostas-explicadas/. Acesso em:
