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Células a combustível microbianas (CCM) são capazes de gerar eletricidade a partir de águas residuais 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.
Descrição da imagem (gerado por IA)
Diagrama de uma célula a combustível microbiana, formada por dois compartimentos retangulares separados ao centro por uma faixa cinza escura rotulada "Membrana". O compartimento da esquerda é verde e contém um retângulo azul identificado como "Ânodo"; uma seta curva mostra a entrada de "Matéria orgânica (CH₃COO⁻)" e a saída de "CO₂". O compartimento da direita é azul-claro e contém um retângulo laranja identificado como "Cátodo"; setas curvas mostram a entrada de "O₂" e a saída de "H₂O". Um fio externo liga os dois eletrodos pelo alto: setas vermelhas indicam o fluxo de elétrons (e⁻) subindo do ânodo e descendo no cátodo. Uma seta vermelha horizontal, no meio, mostra a passagem de íons H⁺ pela membrana, da esquerda para a direita.
Textos contidos na imagem (gerado por IA)
Matéria orgânica (CH₃COO⁻)
CO₂
Ânodo
H⁺
Membrana
Cátodo
H₂O
O₂
e⁻
(aq) + 2 (l) → 2 (g) + 7 (aq) + 8
4 (aq) + (g) + 4 → 2 (l)
QUINTO, A. C. Bactérias geram eletricidade a partir de esgoto sanitário e efluentes agroindustriais. Disponível em: https://jornal.usp.br. Acesso em: 1 dez. 2021 (adaptado).
Qual das equações representa a reação global que ocorre durante o funcionamento dessa CCM?
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(aq) + (g) → 2 (g) + 3 (aq)
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(g) + (g) + (aq) → (l) + (aq)
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(aq) + (aq) + 2 (g) → 2 (g) + 2 (l)
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(aq) + 6 (l) → 2 (g) + 2 (g) + 15 (aq)
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2 (g) + 11 (aq) + (g) → (aq) + 4 (l)
