Considere uma bateria de fluxo de hidrogênio gasoso !$ (H_2) !$ e bromo líquido !$ (Br_2) !$ operando nas condições padrão. Durante a descarga, a bateria converte !$ H_2 !$ e !$ Br_2 !$ em ácido bromídrico !$ (HBr) !$. As reações de meia célula e os respectivos potenciais-padrão de eletrodo, a 298 K, são:
Anodo, !$ H_2 \rightarrow 2H^++2e^- !$ !$ (Eº=0 \, V) !$ Catodo, !$ Br_2+2e^- \rightarrow 2Br^- !$ !$ (Eº=1,087 \, V) !$
A dissociação da água pode ser observada pelo efeito da seguinte semirreação:
!$ O_2+4e^-+4H^+ \rightarrow 2H_2O !$ !$ (Eº=1,229 \, V) !$
A formação de complexos iônicos de polibrometo ocorre segundo as reações e suas respectivas constantes de equilíbrio:
!$ Br_2+Br^- \rightleftharpoons Br_3^- !$ !$ K_3=16,7 !$ !$ 2Br_2+Br^- \rightleftharpoons Br_5^- !$ !$ K_5=37,7 !$
Sejam feitas as seguintes afirmações a respeito dessa bateria:
I. O potencial da célula pode ser aproximado pela equação: !$ E_{catodo} − E_{anodo} = 1,087 + 0,06 pH !$.
II. O solvente (água) é termodinamicamente estável somente a !$ pH < 2,4 !$.
III. Recarregar a bateria com um potencial catódico inferior a 1,229 V garante a estabilidade do solvente.
IV. Durante a descarga da bateria, a concentração do HBr aumenta e podem formar complexos iônicos de !$ Br_3\, ^− !$ e !$ Br_5\, ^− !$.
Das afirmações acima, estão CORRETAS
