Células a combustível microbianas (CCM) são capazes de gerar eletricidade a partir de águas residuárias 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.

Qual das equações representa a reação global que ocorre durante o funcionamento dessa CCM?

A) CH3COO^– (aq) + O2 (g) ® 2 CO2 (g) + 3 H⁺ (aq)

B) CO2 (g) + O2 (g) + H⁺ (aq) ® H2O (l) + CH3COO^– (aq)

C) CH3COO^– (aq) + H⁺ (aq) + 2 O2 (g) ® 2 CO2 (g) + 2 H2O (l)

D) CH3COO^– (aq) + 6 H2O(l) ® 2 CO2 (g) + 2 O2 (g) + 15 H⁺ (aq)

E) 2 CO2 (g) + 11 H⁺ (aq) + O2 (g) ® CH3COO^– (aq) + 4 H2O (l)

Solução

Em um processo de oxirredução, o número de elétrons liberados deve ser igual ao número de elétrons recebidos. Assim, é necessário multiplicar a semirreação de redução por 2 para igualar a quantidade de elétrons envolvida:

Somando as duas semirreações, obtém-se a equação global:

Alternativa C