Energia de Gibbs: questão FUVEST 2025

3. (Fuvest 2025)  Baterias íon-lítio (íon-Li) armazenam energia por meio de um processo de intercalação iônica, no qual íons Li⁺ penetram e se acomodam entre camadas de grafite no ânodo da bateria.

A quantidade de energia armazenada é diretamente proporcional ao número de íons Li⁺ intercalados no ânodo, que, entre outros aspectos, é limitado pelo espaço disponível para a sua alocação. Uma recente inovação tecnológica em baterias é a substituição de Li por Na, formando baterias íon-sódio (íon-Na). O mecanismo de funcionamento se baseia no processo de intercalação, com a vantagem de que o Na é mais abundante do que o Li no planeta.

Considerando que a única diferença entre baterias de mesma massa e volume seja o íon utilizado (Na⁺ ou Li⁺) e que a densidade de energia é a quantidade de energia armazenada na bateria por unidade de massa e volume, é correto afirmar que a densidade de energia de uma bateria íon-Na é

Note e adote:

Distribuição eletrônica: Li = 1s², 2s¹; Na = 1s², 2s², 2p⁶, 3s¹.

Massa atômica (u): Li = 7; Na = 23.