ROTEIRO DE ESTUDOS - 4° BIMESTRE Disciplina: Química Ano: 2° Conteúdo do 4° bimestre: Pilhas, baterias Eletrólise Entalpia Sugestão de estudo: Refazer as listas de exercícios e as avaliações Reler os textos adicionais sobre pilhas e baterias Fazer a lista de exercícios (ENTREGAR NO DIA DA AVALIAÇÃO) 2015 Ensino: EM Disciplina: Química Nome: ROTEIRO DE ESTUDOS Ano: 2° 2015 Ensino: EM LISTA DE EXERCÍCIOS: 1) Descreva, de forma geral, o funcionamento das pilhas e baterias. 2) Defina os seguintes termos: pólo positivo, pólo negativo, catodo, anodo, semirreação de redução, semirreção de oxidação, semi-cela, reação espontânea e reação não-espontânea. 3) Defina os seguintes termos: entalpia, variação de entalpia, reação endotérmica, reação exotérmica. 4) Utilizando a tabela de potenciais-padrão de redução encontrada em seu livro texto, esquematize, utilizando um desenho, uma pilha. Indique no esquema os pólos positivo e negativo, o catodo e o anodo, o local onde ocorre o processo de oxidação e o de redução. Calcule o potencial padrão desta pilha e escreva as semi-reações que ocorrem em cada um dos pólos. Esquema: Semi-Reação 1: Potencial padrão da Pilha: Semi-Reação 2: Equação global da pilha: 5) Considere as semi-reações e os respectivos potenciais padrão de eletrodo constantes da tabela e a pilha a seguir e responda ao que se pede: a) Qual é o pólo positivo? b) Qual o pólo negativo? c) O que ocorre no catodo? d) O que ocorre no anodo? e) Para onde fluem os elétrons? f) O que acontece com a concentração dos íons em ambas semi-celas? Justifique sua resposta. g) O que ocorre com a massa dos eletrodos em ambos os lados? Justifique sua resposta. h) Para onde fluem os íons na ponte salina? 6) A figura representa uma célula de eletrólise. Imaginado que esteja ocorrendo a eletrólise ígnea do cloreto de sódio, diga o que acontece em cada um dos compartimentos; qual o pólo positivo, o polo negativo, o catodo, o anodo, as semi-reações em cada um dos pólos, a equação global, e calcule a diferença de potencial. 7) Sabendo que cada metal se encontra em presença de uma solução 1,0 Molar do seu sulfato, faça o que se pede: a) Esquematize a seguinte pilha: Mg°/ Mg++//Cr+++/Cr°. b) Escreva as semirreações e a equação global da pilha consultando a tabela de potencial padrão de redução presente em seu livro. c) Indique no esquema o catodo e o anodo d) Indique para onde fluem os elétrons. Esquema: Semi-Reação 1: Potencial padrão da Pilha: Semi-Reação 2: Equação global da pilha: 8) O esquema abaixo representa as mudanças de estados físicos da água. Transforme o esquema em um diagrama de entalpia. Indique no esquema os processos endotérmicos e exotérmicos 9) Em uma embalagem que contém 250mL de certa bebida láctea, consta que esse alimento possui 12,8 g de carboidratos em cada 100mL. Se a metabolização exclusivamente desses carboidratos libera 4,0kcal/g, então a energia liberada na metabolização de todo o conteúdo de carboidratos presente nessa bebida será? Justifique sua resposta com cálculos. 10) Considere as informações a seguir. Uma das reações que ocorrem na obtenção de ferro a partir da hematita é: Fe2O3 (s) + 3 CO (g) 3 CO2 (g) + 2 Fe (s) O calor liberado por essa reação é aproximadamente de 29 kJ por mol de hematita consumida. Construa um diagrama de entalpia que represente o processo. 11) Analisando a imagem a seguir, diga se o processo é endotérmico ou exotérmico. O valor de ∆H será positivo ou negativo? 12) A equação abaixo representa a transformação do óxido de ferro III em ferro metálico: Fe2O3(s) +3 C(s) + 491,5 KJ → 2 Fe(s) + 3CO(g) A reação é endotérmica ou exotérmica? Justifique sua resposta. 13) As bolsas térmicas consistem, geralmente, de dois invólucros selados e separados, onde são armazenadas diferentes substâncias químicas. Quando a camada que separa os dois invólucros é rompida, as substâncias neles contidas misturam-se e ocorre o aquecimento ou o resfriamento. A seguir, estão representadas algumas reações químicas que ocorrem após o rompimento da camada que separa os invólucros com seus respectivos ΔH. ΔH = – 89,5 kJ/mol I. CaO + SiO2 (g) CaSiO3 (s) II. NH4NO3 (s) + H2O NH4+ (aq) + NO3–(aq) III. 2+ CaCl2 (s) + H2O Ca (aq) + 2 Cl–(aq) ΔH = + 25,69 kJ/mol ΔH = – 82,80 kJ/mol Qual delas poderia ser utilizada(s) como compressa quente e como compressa fria? Justifique sua resposta.