Pilhas

Química Solucionada
9.9999.0111 / 9.8750.0050 / 9.9400. / 9.8126.0630
Título: Eletroquímica (estudo das pilhas)
Data:
/
/ 2016
QS.2
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
01 - (UEM PR)
Considere uma pilha formada por eletrodos de
manganês e de ferro imersos em soluções aquosas,
2+
3+
respectivamente de sais de Mn e Fe (1 mol/litro a 25
ºC, usando uma ponte salina), e assinale o que for
correto.
Dados:
2+
–
0
Mn (aq) + 2e  Mn(s) E red = –1,18 V
3+
–
0
Fe (aq) + 3e  Fe(s) E red = –0,04 V
01. A força eletromotriz da pilha é –1,04 V.
02. O ânodo da pilha é o manganês.
04. No eletrodo de ferro ocorre uma semirreação de
redução.
08. A pilha pode ser representada por:
0
2+
3+
0
Mn (s) | Mn (aq) || Fe (aq) | Fe (s)
16. A reação global de funcionamento da pilha é uma
reação reversível e, portanto, ao atingir o equilíbrio,
a voltagem da pilha será igual a zero.
02 - (IFSC)
A figura a seguir representa uma pilha com os
respectivos potenciais de redução.
02. O fluxo de elétrons é proveniente do eletrodo de
magnésio.
04. Na barra de prata, ocorre a seguinte semirreação:
+
0
2Ag (aq) + 2e  2Ag (s).
08. Na barra de magnésio, ocorre a seguinte
2+
0
semirreação: Mg (s) + 2e  Mg (s).
16. Se a barra de prata for substituída por uma barra
de grafite, a pilha funcionará sem alteração alguma
da força eletromotriz.
04 - (UEPG PR)
Com base nas semirreações representadas no sentido
da oxidação e seus respectivos potenciais padrão, a
25ºC e 1 atm, assinale o que for correto.
Ag  Ag  e 
2
E   0,80 V

Cu  Cu  2e
Cd  Cd 2  2e 
Fe  Fe 2  2e 
E   0,34 V
E   0,40 V
E   0,44 V
Zn  Zn 2  2e 
E   0,76 V
01. Entre as espécies apresentadas, Zn tem maior
tendência em doar elétrons.
2+
+
02. A ddp gerada na pilha Cd/Cd //Ag /Ag é maior do
2+
+
que na pilha Fe/Fe //Ag /Ag.
04. Entre as espécies apresentadas, Cd é o pior
agente redutor.
2+
+
08. A pilha Zn/Zn //Ag /Ag tem ddp igual a 1,56 V.
16. Na pilha formada por eletrodos de cobre e ferro, o
eletrodo de cobre será oxidado.
GABARITO:
1) Gab: 30; 2) Gab: 05; 3) Gab: 18; 4) Gab: 09
Cu (aq) + 2e  Cu(s) E = +0,34V
2+
0
Ni (aq) + 2e  Ni(s) E = –0,25V
Sobre as pilhas, leia e analise as seguintes proposições
e assinale no cartão-resposta a soma da(s)
CORRETA(S).
01. Uma pilha é o emprego controlado de reações
espontâneas de óxido-redução, gerando corrente
elétrica.
02. Em uma pilha os elétrons são transferidos do
cátodo para o ânodo.
04. Na pilha apresentada, o cobre atua como agente
oxidante.
08. A pilha acima gera uma voltagem de 90 milivolts.
16. Em todas as pilhas o ânodo corresponde ao polo
positivo, ou seja, polo onde ocorre a reação de
oxidação.
32. O níquel sofre redução na pilha apresentada.
2+
0
03 - (UEM PR)
Considere uma pilha montada com duas barras
metálicas, uma de magnésio e outra de prata, que são
conectadas por um fio condutor e mergulhadas em um
béquer contendo uma solução aquosa ácida com
+
concentração de H igual a 1,0 mol/litro, a 25 ºC e 1 atm,
e assinale o que for correto.
Dados:
2+
0
0
Mg (aq) + 2e  Mg (s)
E red = –2,36 V
+
0
2H (aq) + 2e  H2(g)
E red = 0,0 V
+
0
0
Ag (aq) + e  Ag (s)
E red = +0,80 V
+
01. A reação global na pilha é a seguinte: 2Ag (aq) +
0
0
2+
Mg (s)  2Ag (s) + Mg (aq).
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Trabalhando em casa
01 - (ENEM)
A calda bordalesa é uma alternativa empregada no
combate a doenças que afetam folhas de plantas. Sua
produção consiste na mistura de uma solução aquosa
de sulfato de cobre(II), CuSO4, com óxido de cálcio,
CaO, e sua aplicação só deve ser realizada se estiver
levemente básica. A avaliação rudimentar da basicidade
dessa solução é realizada pela adição de três gotas
sobre uma faca de ferro limpa. Após três minutos, caso
surja uma mancha avermelhada no local da aplicação,
afirma-se que a calda bordalesa ainda não está com a
basicidade necessária. O quadro apresenta os valores
de potenciais padrão de redução (Eº) para algumas
semirreações de redução.
A equação química que representa a reação de
formação da mancha avermelhada é:
2+
+
2+
a) Ca (aq) + 2 Cu (aq)  Ca (s) + 2 Cu (aq).
2+
2+
3+
b) Ca (aq) + 2 Fe (aq)  Ca (s) + 2 Fe (aq).
2+
2+
3+
c) Cu (aq) + 2 Fe (aq)  Cu (s) + 2 Fe (aq).
2+
3+
d) 3 Ca (aq) + 2 Fe (s)  3 Ca (s) + 2 Fe (aq).
2+
3+
e) 3 Cu (aq) + 2 Fe (s)  3 Cu (s) + 2 Fe (aq).
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02 - (UDESC SC)
A corrosão do ferro metálico tem grande impacto
econômico e ocorre espontaneamente na presença de
oxigênio e de água acidificada. A principal reação
química que descreve o processo é dada abaixo:
+
2+
2Fe(s) + O2(g) + 4H (aq)  2H2O(l) + 2Fe (aq)
Eº =
+1,67V
Sabendo-se que o potencial padrão de redução do
oxigênio, em meio ácido, é +1,23 V e com base nas
informações e na reação química, assinale a alternativa
correta.
a) O potencial padrão da semirreação de redução do
ferro metálico é –1,45 V.
b) O potencial padrão da semirreação de redução do
ferro metálico é –0,22 V.
c) O potencial padrão da semirreação de oxidação do
ferro metálico é +0,44 V.
d) O potencial padrão da semirreação de oxidação do
ferro metálico é -0,44V.
e) O potencial padrão da semirreação de oxidação do
ferro metálico é +2,90V.
03 - (PUC MG)
Considere uma solução aquosa de sulfato de cobre
(CuSO4). Assinale o metal que NÃO se recobrirá de
cobre quando mergulhado na solução de sulfato de
cobre.
2+
2+
Dado: E°(Ni /Ni) = 0,25V, E°(Zn /Zn) = –0,76V, E°(Sn
2+
2+
/Sn) = –0,14V, E°(Cu *Cu) = +0,34V e E°(Ag +/Ag) =
+0,80V.
a) Prata.
b) Níquel.
c) Zinco.
d) Estanho.
04 - (ENEM)
Se dermos uma mordida em um pedaço de papel
alumínio colocado em cima de uma obturação de
amálgama (combinação do mercúrio metálico com
metais e/ou ligas metálicas), sentiremos uma dor
causada por uma corrente que pode chegar até 30 A.
O contato dos materiais metálicos citados produz
a) uma pilha, cujo fluxo de elétrons é espontâneo.
b) uma eletrólise, cujo fluxo de elétrons não é
espontâneo.
c) uma solução eletrolítica, cujo fluxo de elétrons é
espontâneo.
d) um sistema galvânico, cujo fluxo de elétrons não é
espontâneo.
e) um sistema eletrolítico, cujo fluxo de elétrons não é
espontâneo.
05 - (UNITAU SP)
O trabalho produzido por uma pilha é proporcional à
diferença de potencial (ddp) nela desenvolvida quando
se une uma meia-pilha, na qual a reação eletrolítica de
redução ocorre espontaneamente (catodo), com outra
meia pilha, na qual a reação eletrolítica de oxidação
ocorre espontaneamente (anodo).
Com base nas semirreações eletrolíticas acima e seus
respectivos potenciais, assinale a alternativa que indica
os metais que produzirão maior valor de ddp, quando
combinados para formar uma pilha.
a) Cobre como anodo e zinco como catodo.
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b)
c)
d)
e)
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Ferro como catodo e cobre como anodo.
Prata como anodo e zinco como catodo.
Cádmio como catodo e ferro como anodo.
Zinco como anodo e cobre como catodo.
06 - (UNIRG TO)
Uma pilha alcalina tem durabilidade maior,
entretanto por apresentar materiais mais puros e pelo
processo de fabricação diferenciado, seu custo é maior.
Neste tipo de pilha, o eletrólito é o hidróxido de potássio,
substituindo o cloreto de amônio da pilha comum.
A equação global da reação que ocorre na pilha alcalina
é dada por:
Zn + 2 MnO2  ZnO + Mn2O3
Dado: Valor aproximado do número de Avogadro: 6,0 
23
10
Com base nas informações, assinale a única alternativa
correta.
a) O catodo da pilha é o polo onde ocorre o processo
de redução.
b) O magnésio, presente na equação apresentada,
forma sempre cátion bivalente.
c) O valor da soma dos coeficientes dos reagentes na
equação balanceada apresentada é igual a 2.
d) Quando 1 mol de Zn reage com 2 mol de MnO2, há
23
formação
de,
aproximadamente,
3,0  10
moléculas de ZnO.
07 - (UNIFOR CE)
Abaixo tem-se uma pilha de Daniel em pleno
funcionamento. Os eletrodos usados são os metais
zinco e cobre imersos em solução de sulfato de zinco e
sulfato de cobre.
0
Potenciais de redução padrão (E ):
Zn = –0,76V
Cu = +0,34V
Sobre o sistema acima é possível afirmar que
a) com o decorrer do funcionamento da pilha, o
eletrodo de zinco responsável pela semipilha de
oxidação sofrerá aumento de massa.
b) o eletrodo de cobre sofrerá redução e aumentará
sua massa.
2+
c) os íons Cu sofrem redução e incorporam a sua
massa ao eletrodo de cobre.
2+
d) os íons Zn sofrem redução e incorporam a sua
massa ao eletrodo de cobre.
2+
e) os íons Cu sofrem oxidação e incorporam a sua
massa ao eletrodo de cobre.
08 - (UFRGS RS)
Células eletroquímicas podem ser construídas com uma
ampla gama de materiais, até mesmo metais nobres
como prata e ouro.
Observe, abaixo, as semirreações de redução.
+
–
 º = 0,80 V
Ag (aq) + e  Ag (s)
3+
–
Au (aq) + 3e  Au (s)  º = 1,50 V
Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as seguintes
afirmações a respeito de uma célula eletroquímica,
constituída de ouro e prata.
( ) Um dos eletrodos poderia ser construído com ouro
em água pura; e o outro, prata em água pura.
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( ) Uma pilha construída com placas metálicas de
ouro e prata, em contato com os respectivos sais,
teria força eletromotriz padrão de 0,70 V.
( ) Essa célula eletroquímica produz aumento da
massa do ouro metálico.
A sequência correta de preenchimento dos parênteses,
de cima para baixo, é
a) V – V – V.
b) V – F – F.
c) V – F – V.
d) F – V – V.
e) F – V – F.
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09 - (UECE)
Segundo o INMETRO, a pilha alcalina produz voltagem
de 1,5 V, não é recarregável, mantém a voltagem
constante por mais tempo e, embora custe mais caro,
dura cerca de cinco vezes mais. Seu nome decorre do
fato de ela substituir a pasta de cloreto de amônio e
cloreto de zinco por hidróxido de potássio ou hidróxido
de sódio. Considerando a reação que ocorre na pilha
alcalina,
2+
–
Zn + 2MnO2 + H2O  Zn + Mn2O3 +2OH , pode-se
afirmar corretamente que sua duração é maior porque
a) o cátodo é feito de zinco metálico poroso.
b) o manganês presente na pilha sofre oxidação.
c) possui uma resistência interna muito menor que a
pilha comum.
d) é um aperfeiçoamento da pilha de Daniell.
Assim que o dispositivo foi montado verificou-se a
passagem de corrente elétrica pelo voltímetro. Nesse
momento pode-se afirmar sobre a movimentação dos
íons na ponte salina que
+
a) cátions K movimentam-se, preferencialmente, em
direção ao eletrodo de níquel, enquanto que ânions
–
NO3 vão em direção ao eletrodo de cobre.
+
b) cátions K movimentam-se, preferencialmente, em
direção ao eletrodo de cobre, enquanto que ânions
–
NO3 vão em direção ao eletrodo de níquel.
+
c) cátions K movimentam-se, preferencialmente, em
direção ao eletrodo de níquel, enquanto que ânions
–
OH vão em direção ao eletrodo de cobre.
+
d) cátions H movimentam-se, preferencialmente, em
direção ao eletrodo de níquel, enquanto que ânions
–
OH vão em direção ao eletrodo de cobre.
+
e) cátions H movimentam-se, preferencialmente, em
direção ao eletrodo de cobre, enquanto que ânions
–
OH vão em direção ao eletrodo de níquel.
10 - (IFGO)
Um cientista americano resolveu conectar, em série,
maçãs de uma árvore a um circuito elétrico, a fim de
torná-las condutoras de eletricidade. Para tal, perfurou a
lateral das frutas com um prego galvanizado revestido
de zinco e um fio de cobre desencapado. Uma corrente
elétrica partiu do zinco para o cobre, fazendo com que
as maçãs mantivessem uma lâmpada de LED acesa por
horas.
Dados: Eºred Cu = + 0,34V; Eºred Zn = –0,76V.
Considerando o que foi apresentado acima, analise as
afirmativas:
I.
O zinco emite elétrons e o cobre os recebe.
II.
Trata-se de uma reação de oxirredução
espontânea, com força eletromotriz de 1,1 volts.
III. O zinco é o ânodo e o cobre é o cátodo.
+2
IV. A cela seria representada por Zn (aq), Zn(s)ǁ
+2
Cu(s), Cu (aq)
Estão corretas as afirmativas
a) I e II.
b) I, II e III.
c) III e IV.
d) I, III e IV.
e) II, III e IV.
11 - (FMABC SP)
Dados:
2+
–
0
Ni (aq) + 2e  Ni(s) E = –0,25 V
2+
–
0
Cu (aq) + 2e  Cu(s) E = + 0,34 V
Uma pilha foi montada utilizando-se duas celas
eletroquímicas e uma ponte salina. Uma das celas
eletroquímicas era composta por um eletrodo de níquel
metálico e uma solução aquosa de sulfato de níquel (II)
de concentração 1,0 mol/L, enquanto a outra era
formada por um eletrodo de cobre metálico e solução
aquosa de sulfato de cobre (II) 1,0 mol/L. A ponte salina
continha uma solução aquosa de nitrato de potássio. O
esquema da pilha está representado abaixo.
12 - (Unievangélica GO)
+2
O ferro metálico reage espontaneamente com íons Pb ,
em solução aquosa. Observe a figura a seguir, que
representa uma célula galvânica.
Na figura, os elétrons migram pela ponte salina da
a) esquerda (recipiente 1) para a direita (recipiente 2),
2+
formando o íon Fe na solução do recipiente 1 e
2+
depondo os íons Pb
na barra contida no
recipiente 2.
b) direita (recipiente 2) para a esquerda (recipiente 1),
2+
formando o íon Fe na solução do recipiente 1 e
2+
depondo os íons Pb
na barra contida no
recipiente 2.
c) esquerda (recipiente 1) para a direita (recipiente 2),
2+
depondo o íon Fe na barra do recipiente 1 e
2+
depondo os íons Pb
na barra contida no
recipiente 2.
d) direita (recipiente 2) para a esquerda (recipiente 1),
2+
formando o íon Fe na solução do recipiente 1 e
2+
formando os íons Pb na solução contida no
recipiente 2.
GABARITO:
1) Gab: E; 2) Gab: C; 3) Gab: A; 4) Gab: A; 5) Gab: E; 6) Gab: A
7) Gab: C; 8) Gab: D; 9) Gab: C; 10) Gab: B; 11) Gab: B; 12) Gab: A.
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