atividade: projeto de apoio à língua portuguesa

QUÍMICA
Material nº 15
Prof. GIACOMETTO
EXERCÍCIOS SOBRE PILHAS E ELETRÓLISE
01) (UNESP) Nas obturações dentárias, os dentistas
não podem colocar em seus pacientes obturações
de ouro e de amálgama muito próximas, porque os
metais que constituem a amálgama (uma liga de
prata, zinco, estanho, cobre e mercúrio) são todos
mais eletropositivos que o ouro e acabariam
transferindo elétrons para esse metal através da
saliva, podendo levar à necrose da polpa dentária.
Das semi-reações dos metais que constituem a
amálgama, a que apresenta o metal mais reativo é:
a)
b)
c)
d)
e)
Ag (s)
Sn (s)
Hg (s)
Zn (s)
Cu (s)
+
–
Com base nas informações contidas na figura,
estão corretas as proposições:
01) A oxidação ocorre no eletrodo de cobre.
02) No circuito externo, os elétrons deslocam-se
do eletrodo de prata para o eletrodo de cobre.
04) O eletrodo de prata é o cátodo.
08) O potencial da célula nas condições descritas
acima é igual a 0,46 V
16) A célula acima pode ser representada por
+
1
2+
Ag(s)|Ag (aq) (1 mol L ) || Cu (aq) (1 mol
1
L )|Cu(s) a 25 ºC
0
E = – 0,80 V
0
E = + 0,14 V
0
E = – 0,85 V
0
E = + 0,76 V
Ag (aq) + 1e
2+
–
Sn (aq) + 2e
2+
–
Hg (aq) + 2e
2+
–
Zn (aq) + 2e
C
2+
05) (UEG GO) Pilha é um gerador no qual uma reação
química espontânea produz energia elétrica. Isso é
conseguido através de uma reação de redox,
separando o oxidante e o redutor em
compartimentos
diferentes
e
fazendo
a
transferência de elétrons através de um circuito
externo.
Observe a pilha abaixo:
+
02) (FGV RJ) Numa pilha Niº/Ni //Ag /Agº, sabemos
que o níquel cede elétrons para o eletrodo de prata
+
e, daí, para os cátions prata (Ag ). Logo:
a)
b)
c)
d)
e)
a equação da reação é: 2Agº Ni 2
2Ag
Ni º .
o eletrodo de prata é o pólo negativo.
o eletrodo de prata será corroído.
o eletrodo de níquel irá aumentar.
2+
a concentração de Ni na solução irá aumentar.
Fe
03) (PUCCamp SP) No ano de 2000 foram
comemorados os 200 anos de existência da pilha
elétrica, invento de Alessandro Volta. Um dos
dispositivos de Volta era formado por uma pilha de
discos de prata e de zinco, sendo que cada par
metálico era separado por um material poroso
embebido com uma solução ácida. É daí que veio o
nome "pilha", utilizado até hoje.
Considerando que:
2-
SO4
potencial de oxidação cresce
Na pilha de Volta, a espécie redutora deve ser,
d) Ag
e) H2
04) (UEPG PR) Considere
representada a seguir.
+
Ag |Ag Eº = 0,80 V
a
célula
2-
SO4
Dados:
2+
–
Fe (s)
Fe (aq) + 2e + 0,44 V.
3+
–
Al (s)
Al (aq) + 3e + 1,66 V.
A respeito da pilha acima, considere as afirmativas
a seguir:
I.
A solução que banha a lâmina de Al é de
sulfato de alumínio.
II. Os elétrons vão da placa de alumínio para a
placa de ferro.
III. O pólo negativo é a placa de ferro.
IV. Ocorre diminuição de massa da placa de
alumínio.
Marque a alternativa CORRETA:
(Ago,Ag+); (1/2H2, H+); (Zno,Zn2+)
a) Zn
2+
b) Zn
+
c) H
Al
eletrolítica
a)
b)
c)
d)
e)
Apenas as afirmativas I, II e III são verdadeiras.
Apenas as afirmativas I, II e IV são verdadeiras.
Apenas a afirmativa I é verdadeira.
Apenas a afirmativa IV é verdadeira.
Todas as afirmativas são verdadeiras.
2+
Cu |Cu Eº = 0,34 V
1
Valério – Sociologia – 2010
QUÍMICA
Material nº 15
Prof. GIACOMETTO
06) (UEM PR) Considere uma célula eletroquímica
montada com os elementos a seguir, com seus
respectivos potenciais-padrão de redução (em
Volts) e assinale a(s) alternativa(s) correta(s).
2+
0
0
J + 2e
J
E = 0,44
0
G2 + 2e
2G
E = +2,87
08) Considerando que, durante 1 hora de
operação dessa pilha, foram gerados 54g de
água como subproduto, a quantidade de mols
de O2(g) injetado na pilha, durante esse
período, foi de 0,15.
16) Considerando que durante 1 hora de operação
dessa pilha foram gerados 54g de água como
subproduto, a quantidade de mols de O2(g)
injetado na pilha durante esse período foi de
1,5.
01) O elemento G2 é o agente oxidante.
02) O elemento J é o que sofrerá oxidação.
04) A diferença de potencial de uma pilha ( E0)
montada com os elementos acima é igual a
+2,43 V.
08) O elemento J se oxida espontaneamente na
presença do elemento G2.
16) O potencial-padrão de oxidação do elemento J
é igual a +0,44 V.
09) (FFFCMPA RS) Os potenciais de redução padrão
dos elementos químicos níquel, prata, manganês e
cobre são dados a seguir:
Mn 2
2e
Ni 2
2e
Cu 2
2e
Ag
e
07) (UEPG PR) A galvanização é um processo de
proteção do ferro ou do aço através de um
revestimento com zinco metálico, que atua como
uma fina película para evitar corrosão ou ferrugem.
Considerando as equações e os potenciais abaixo,
assinale o que for correto.
–
2+
Fe
+ 2e
2+
–
Zn + 2e
Fe(s)
Zn(s)
O2(g)
01) A
2H 2(g)
H 2(g)
2H 2O()
4e
reação
O 2(g)
1,18V
0,25V
,034 V
0,80V
o
E red = – 0,44 V
o
E red = – 0,76 V
a) Uma pilha padrão formada pelo par metálico
prata e cobre produzirá uma DDP de 1,14 Volts.
b) Ao se mergulhar uma barra de prata metálica
0
2+
(Ag ) em solução aquosa de manganês (Mn )
ocorrerá, espontaneamente, a redução da prata.
c) Uma pilha padrão formada pelo par metálico
manganês e cobre produzirá uma DDP de –0,38
Volts.
d) Ao se mergulhar uma barra de níquel metálico
0
+
(Ni ) em solução aquosa de prata (Ag )
ocorrerá, espontaneamente, a redução da prata.
e) Não haverá reação de oxi-redução numa pilha
que possua o par metálico níquel e manganês.
10) (UFG GO) Observe o esquema a seguir:
o
2e
Eº
Eº
Eº
Eº
Assinale a alternativa correta no que diz respeito
aos sistemas eletroquímicos construídos com estas
substâncias.
01) O ferro tem potencial de redução (E ) menor
que o zinco, e assim, maior tendência em
receber elétrons.
02) O zinco depositado reveste a superfície do
ferro, impedindo seu contato com o ar úmido
ou com a água, que contem oxigênio.
04) Na superfície galvanizada o zinco doa elétrons
como se fosse um ânodo em uma pilha.
08) Se a superfície galvanizada é riscada ou
removida, o ferro exposto ao ar é oxidado a
+
Fe2 .
16) O zinco é empregado na galvanização por ser
um redutor mais forte que o ferro.
08) (FATEC SP-Adaptado)A indústria automobilística
está desenvolvendo, para a movimentação de
veículos, novas tecnologias que são mais limpas e
econômicas do que as usadas atualmente com os
atuais
combustíveis
fósseis.
Uma
das
possibilidades é uma pilha composta por dois
terminais, onde são injetados oxigênio e
hidrogênio. Esses gases passam por um material
poroso (níquel) para um meio rico em íons OH que
catalisam o processo a 200ºC. Abaixo, são
mostradas as meia reações-padrão de redução que
ocorrem na pilha e os respectivos potenciaispadrão
2H 2 O()
Mn 0
Ni 0
Cu 0
Ag 0
Dados os potenciais padrões de redução:
2+
o
o
Zn + 2e
Zn
E =)0,76V
2+
o
o
Cu + 2e
Cu
E = + 0,34V
De acordo com o esquema e os dados acima, é
correto afirmar-se que:
2OH(aq) 0,83V
4OH(aq)
global
01) os elétrons percorrem o circuito em direção ao
eletrodo de zinco;
02) o eletrodo de cobre é o cátodo;
04) a reação que ocorre pode ser representada
por:
o
2+
2+
o
Zn + Cu
Zn + Cu
08) a massa do eletrodo de cobre aumenta;
16) a diferença de potencial é de - 0,42V.
0,40V
da
pilha
é:
2H 2 O()
02) O valor da ddp é de +0,43V
04) O valor da ddp é de +1,23V.
2
Valério – Sociologia – 2010
QUÍMICA
Material nº 15
Prof. GIACOMETTO
11) (ITA SP) Corrente elétrica flui através do circuito,
representado na figura abaixo, quando a chave S é
“fechada”.
Com base nessas informações, são feitas as
seguintes afirmativas:
I)
O potencial de redução do eletrodo de
2+
Cu (aq)/Cu(s) é menor do que o do eletrodo
2+
Mg (aq)/Mg(s).
II) Admitindo-se um comportamento ideal das
soluções, um aumento da concentração molar
da solução de CuSO4 favorece a reação
normal da pilha e aumenta, em conseqüência,
o potencial desta.
III) Um aumento no tamanho da placa de
magnésio metálico empregada na montagem
influencia no potencial fornecido pela pilha.
IV) O eletrodo de magnésio é o ânodo da pilha,
portanto ocorrerá desgaste da placa metálica.
Pela análise das afirmativas, conclui-se que
somente estão corretas
Assinale a opção que contém a afirmação
ERRADA a respeito do que ocorre no sistema após
a chave S ser “fechada”:
a) o fluxo de corrente elétrica ocorre no sentido do
semicélula-II
semicélula-I
b) a diferença de potencial entre os eletrodos
M2/M+2(aq) e M1/M+1(aq) diminui.
c) o eletrodo M1/M+1(aq) apresentará um
potencial menor do que o eletrodo M2/M+2(aq)
d) ao substituir a ponte salina por um fio de cobre a
diferença de potencial entre os eletrodos será
nula.
e) a concentração dos íons M+2(aq) na semicélula II diminui.
12) (UEM PR) Considerando a pilha representada por
0
2+
2+
0
Ni /Ni //Cu /Cu , dado que o potencial de
oxidação do níquel é 0,25 V e do cobre é -0,34 V, é
correto afirmar que
a)
b)
c)
d)
e)
I e II
I e III
II e IV
III e IV
II, III e IV
14) (PUC RJ) Dados os potenciais normais de redução
abaixo
+3
Au + 3e
Au
E0 = 1,50 V
2+
Fe + 2e
Fe
E0 = -0,44 V
2+
Sn + 2e
Sn
E0 = -0,14 V
2+
Hg + 2e
Hg E0 = 0,85 V
observe as equações que também referem-se às
condições normais:
2+
3+
I.
2Au + 3Fe
3Fe +2Au
2+
2+
II. Sn + Hg
Sn + Hg
3+
2+
III. 2Au + 3Hg
3Hg + 2Au
22+
IV. Sn + Fe
Fe + Sn
pode-se afirmar que aquelas que estão
representando reações no sentido espontâneo são
a) o cobre sofre oxidação.
0
2+
–
b) a reação global da pilha é Ni + Cu + 2e
2+
0
Ni + Cu
c) o ânodo corresponde à semicélula de níquel.
d) a força eletromotriz dessa pilha é -0,59 V.
e) o eletrodo de cobre sofrerá uma diminuição de
massa.
a)
b)
c)
d)
e)
13) (PUC RS) A pilha eletroquímica esquematizada
abaixo contém duas lâminas metálicas, uma de
magnésio e outra de cobre, imersas em soluções
de concentração 1 mol/L de seus respectivos
sulfatos. As lâminas estão unidas por fios
condutores que contêm um medidor de voltagem. A
montagem inclui uma ponte salina preenchida com
solução saturada de KC. A reação que ocorre na
I e IV
II e III
I e II
III e IV
II e IV
pilha eletroquímica pode ser representada pela
equação química:
2+
2+
Mg(s) + Cu (aq)
Mg (aq) + Cu(s)
3
Valério – Sociologia – 2010
QUÍMICA
Material nº 15
Prof. GIACOMETTO
3+
15) (UFBA) A figura abaixo representa uma pilha de
combustível hidrogênio-oxigênio, muito utilizada em
veículos espaciais. Esse tipo de pilha tem por base
as semi-reações apresentadas na tabela a seguir.
2H2O(l) + 2e
H2(g) + 2OH (aq)
O2(g) + 2H2O(l) + 4e
01) a reação global da pilha será
2+
3+
0
2Al(s) + 3Cu (aq)
2Al (aq) + 3Cu(s), com E 298K =
1,32V, no início da descarga, ou seja, na
condição-padrão.
02) não haverá diferença de potencial entre os
eletrodos quando o equilíbrio for atingido.
04) o eletrodo positivo de cobre é o ânodo.
08) há transferência de elétrons do ânodo para o
cátodo no circuito fechado externo.
16) os íons alumínio são reduzidos a alumínio
metálico.
Potencial
Redução Padrão
de Redução,
Eº (V)
Semi-reação
4OH (aq)
0,83
0,40
18) (UFSC) Uma pilha a combustível é um dispositivo
eletroquímico no qual a reação de um combustível
com oxigênio produz energia elétrica. Esse tipo de
pilha tem por base as semi-reações apresentadas
na tabela abaixo:
(Fonte: PERUZZO & CANTO, p. 135.)
Considerando-se
afirmar:
essas
informações,
2+
17) (UFMS) Considere a pilha, Al(s) / Al (aq) // Cu (aq) /
Cu(s), em regime de descarga, com ponte salina de
KCl(aq) conectando internamente as soluções
–1
3+
aquosas 1mol L , dos respectivos cloretos de Al
2+
e de Cu , e com os eletrodos de Al(s) e Cu(s),
imersos nas próprias soluções, conectados
externamente por fio condutor, intercalado por um
voltímetro.
Sabendo-se que os potenciais de redução dos
cátions desses metais são, a 25ºC,
3+
0
Al (aq) + 3e
Al(s)
E 298K = 1,66V
2+
0
Cu (aq) + 2e
Cu(s)
E 298K = + 0,34V
é correto afirmar que
pode-se
01) A diferença de potencial da pilha é + 1,23V.
02) No cátodo da pilha, forma-se água e, no
ânodo, OH (aq) .
04) Na pilha, a água é o agente redutor.
08) A reação global da pilha é 2H2(g) + O2(g)
2H2O(l).
16) Durante o funcionamento da pilha, acumula-se
A figura a seguir mostra o esquema de uma pilha a
combustível.
OH (aq) .
32) Na pilha, a corrente de elétrons flui do ânodo
para o cátodo.
64) Uma bateria formada por associação em série
de 6 pilhas de combustível hidrogênio –
oxigênio fornece 6,0 V de tensão.
16) (UEPG PR) Uma placa de certo metal M é imersa
numa solução aquosa de CuSO4. Após
determinado tempo, observa-se a deposição de
cobre metálico sobre ela, e ainda, que a solução,
inicialmente azul, vai perdendo sua coloração.
Sobre este experimento, assinale o que for correto.
Adaptado de: MARTIMER, E. F; MACHADO, A. H. Química para o ensino médio. Vol.
único. São Paulo: Scipione, 2002, p. 307.
De acordo com as informações do enunciado e da
figura acima, assinale a(s) proposição(ões)
CORRETA(S).
01) O gás hidrogênio atua na pilha como agente
oxidante.
02) A diferença de potencial elétrico padrão da
pilha é + 1,23 V.
04) O oxigênio sofre redução.
08) A obtenção de energia elétrica neste
dispositivo é um processo espontâneo.
16) A equação global da pilha no estado padrão é
2 H2 (g) + O2 (g)
2 H2O(l).
32) A diferença de potencial elétrico padrão da
pilha é + 0,43 V.
01) O metal M perde elétrons e forma cátions, que
permanecem em solução.
02) O metal M é mais nobre que o cobre.
04) O metal M sofre oxidação, cedendo elétrons
2+
para os cátions cobre (Cu ) da solução.
08) O cobre metálico age como oxidante na
reação.
2+
16) Os cátions cobre (Cu ) reduzem o metal M da
placa.
4
Valério – Sociologia – 2010
QUÍMICA
Material nº 15
Prof. GIACOMETTO
19) (UFPR) Para a proteção contra corrosão de tubos
metálicos, é comum o uso de eletrodos de sacrifício
(blocos metálicos conectados à tubulação). Esses
blocos metálicos formam com a tubulação uma
célula eletroquímica que atua como ânodo de
sacrifício, fornecendo elétrons aos tubos metálicos
para impedir sua corrosão, conforme representado
na figura abaixo.
02) A diferença de potencial elétrico padrão do
processo de corrosão é +1,67 V.
04) O ferro metálico é facilmente oxidado porque
seu potencial padrão de redução é menos
positivo que aquele para a redução do
oxigênio.
08) A diferença de potencial elétrico padrão do
processo em questão é +0,79 V.
16) No processo de oxidação do ferro metálico, o
oxigênio atua como redutor.
32) Na formação da ferrugem, íons Fe (2aq) são
Semi - reação de redução Eº (V)
Zn 2 (aq ) 2e
Zn (s)
0,76
Fe 2 (aq ) 2e
Fe(s)
0,44
Cu 2 (aq ) 2e
Cu (s)
0,34
Ag (aq ) e
Ag (s)
0,80
oxidados a Fe 3(aq) .
21) (UEM PR)Considerando os dados da tabela abaixo,
assinale o que for correto.
Potenciais - padrão de redução (em Volts)
Li
Cu 2
Usando a tabela de potenciais-padrão de redução,
considere as seguintes afirmativas:
1. A reação química que ocorre no ânodo de
sacrifício é a reação de oxidação.
2. Se a tubulação (metal 1) for de ferro, o ânodo de
sacrifício (metal 2) pode ser feito de zinco.
3. Se a tubulação (metal 1) for de cobre, o ânodo
de sacrifício (metal 2) pode ser feito de prata.
4. O metal usado no eletrodo de sacrifício será o
agente redutor na reação eletroquímica.
Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
Somente a afirmativa 3 é verdadeira.
Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são
verdadeiras.
e) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são
verdadeiras.
–
Ba
2,90
3e
3e
Au
Cr
1,50
0,74
Ag
1e
Ag
0,80
1
0
E = – 0,44 V
2 H2O(l)
2e
Au 3
Cr 3
Dados: densidade / (g mL ): água = 1,00; ácido
sulfúrico = 1,84
Com base nas informações acima, é correto
afirmar:
01) Na equação I, o Pb(s) sofre oxidação.
02) A soma dos coeficientes x e y é igual a 4.
04) À medida que a reação de descarga
prossegue, ocorre consumo de ácido sulfúrico
e produção de água.
08) Considerar a força eletromotriz da pilha como
2,00 V implica dizer que o potencial da reação
II é +2,36 V.
16) À medida que a bateria produz energia
elétrica, ocorre o aumento da densidade da
solução eletrolítica.
A corrosão do ferro é por natureza um processo
eletroquímico, representado pelas semi-reações a
seguir:
O2(g) + 4 H (aq) + 4 e
Ba 2
22) (UFPR) As baterias chumbo-ácido são amplamente
utilizadas como armazenadores de energia. Nestes
dispositivos, eletrodos de Pb e PbO2 são imersos
em solução aquosa de ácido sulfúrico; durante a
descarga da bateria, as semi-reações que ocorrem
estão mostradas nas equações abaixo:
2I. Pb(s) + SO4 (aq)  PbSO4(s) + xe
o
E = +0,36V
2+
II. PbO2(s) + SO4 (aq) + ye + 4H (aq) 
o
PbSO4(s) + 2H2O E = ?V
20) (UFSC) A ferrugem é um processo de corrosão
conhecido que pode causar impacto econômico
significativo, pois boa parte do ferro produzido
anualmente é utilizada para repor objetos de ferro
descartados. Alguns fatores externos, como a
presença de oxigênio, água e sais no meio, podem
acelerar a formação da ferrugem (Fe2O3.H2O), uma
substância insolúvel em água.
Fe(s)
3,04
0,34
3+
a)
b)
c)
d)
–
Li
Cu
01) O potencial padrão de oxidação do Cr é –
0,74V.
02) Uma pilha montada com cobre e lítio possui
equação global Cu 2 Li Cu Li .
04) A força eletromotriz de uma pilha montada
com ouro e cobre é 1,16 V.
08) A força eletromotriz de uma pilha montada
com cobre e prata é 1,14 V.
16) Uma pilha montada com bário e prata possui
equação global 2Ag Ba 2Ag Ba 2 .
Assinale a alternativa correta.
Fe (2aq) + 2 e
e
2e
0
E = +1,23 V
De acordo com as informações acima, assinale a(s)
proposição(ões) CORRETA(S).
01) O ferro metálico atua como cátodo neste
processo de óxido-redução.
5
Valério – Sociologia – 2010
QUÍMICA
Material nº 15
Prof. GIACOMETTO
23) (UEM PR) Considerando as reações abaixo com
seus respectivos potenciais-padrão de redução,
assinale a(s) alternativa(s) correta(s).
+
o
I.
2H + 2 e
H2
E = 0,0 V
2+
o
II. Ti + 2e
Ti
E =-1,63 V
2+
o
III. Cr + 2e
Cr
E = 0,56 V
2+
o
IV. Fe + 2e
Fe
E = 0,44 V
+
o
V. Au + e
Au
E = 1,68 V
o
VI. O2 + 2H2O + 4e
4OH
E = 1,23 V
Eletronegatividades: C = 2,5 ; H = 2,1 ; Cl = 3,0
Com base nas informações acima, é correto
afirmar:
01) A equação II representa a reação de oxidação.
02) Com base nas equações I e II, a reação de
oxi-redução total é representada pela equação
+
2+
CCl4 + H + Fe
CHCl3 + Cl
+ Fe
Eº = 1,11 V
04) O agente oxidante é o tetracloreto de carbono.
08) O estado de oxidação do carbono, no
tetracloreto de carbono, é 4.
16) Durante a reação o hidrogênio é reduzido.
32) O fato de as eletronegatividades do carbono e
do cloro serem diferentes permite concluir que
a molécula de CCl4 é polar.
01) Uma célula eletroquímica montada com os
eletrodos das reações III e IV possui uma
o
reação global espontânea com E = 1,0 V.
02) O valor do potencial-padrão de oxidação do
eletrodo representado pela reação II é 1,63 V.
04) Uma pilha montada com os eletrodos das
reações III e V, utilizando-se uma ponte salina,
2+
+
pode ser representada por Cr/Cr //Au /Au.
08) A corrosão do ferro está baseada na sua
oxidação. Sendo assim, dentre os metais
acima, o ouro seria o mais indicado para
proteger o ferro contra a corrosão.
16) Considerando que a reação global que
representa a corrosão do ferro pode ser
determinada através das reações IV e VI, para
se produzir 2,0 g de ferrugem, Fe(OH)2, são
necessários, aproximadamente, 50 L de O2,
nas CNTP, considerando o O2 como um gás
ideal.
(Dados: Fe = 56; O = 16; H = 1)
25) (UFMS) O potencial-padrão (E 0cel ) de uma célula
eletroquímica cuja reação de célula é dada por:
Mn (s) Cl 2 (g)
MnCl 2 (aq ) ,
vale 2,54V, a 298K. O potencial-padrão do par
–
1,36 V , a 298K.
Cl2/Cl é E 0
A partir desses dados, analise as afirmativas a
seguir, e assinale a(s) correta(s).
01) As semi-reações que ocorrem nos eletrodos
são dados por:
I.
Cl 2 (g) 2e
2Cl (aq )
24) (UFPR) Águas contaminadas podem infiltrar-se na
terra e chegar até os lençóis freáticos,
contaminando-os. O aproveitamento dessas águas
subterrâneas exige a aplicação de processos de
descontaminação. Um desses processos consiste
em construir uma barreira permeável (figura ao
abaixo) que contém ferro metálico granulado.
Quando a água flui através da barreira, o ferro
reage com alguns poluentes, sobretudo com
compostos orgânicos halogenados.
Mn (s)
II. Mn 2 (aq ) 2e
02) A células correspondente a esse sistema é
representada por:
Mn | MnCl 2 (aq ) | Cl 2 (g) | Pt
04) Assumindo que a semi-reação para o par
–
Cl2/Cl ocorre no eletrodo da direita, e a semi2+
reação para o par Mn /Mn ocorre no eletrodo
da esquerda, pode-se afirmar que a reação de
célula não é termodinamicamente espontânea,
pois, E 0cel
0.
2+
08) O potencial-padrão do par Mn /Mn, que
ocorre no eletrodo da esquerda, vale
E0
1,18V .
16) De acordo com a reação de célula o sólido Mn
é o agente oxidante, pois é o doador de
elétrons na reação.
32) No pólo positivo, ocorre a reação:
Cl 2 (g) 2e
2Cl (aq ) .
Considere como exemplo a contaminação da água
com o tetracloreto de carbono. As equações I e II, a
seguir, representam as transformações químicas
que ocorrem com o tetracloreto de carbono sob a
ação do ferro metálico.
2+
I. Fe
Fe
+ 2e
Eº = 0,44 V
+
II. CCl4 + H + 2 e
CHCl3 + Cl
Eº = 0,67 V
O clorofórmio produzido não é degradado pelo ferro
metálico, mas é mais facilmente biodegradado em
comparação com o tetracloreto de carbono. Os
íons de ferro produzidos e presentes na água
tratada são eliminados por processos posteriores.
6
Valério – Sociologia – 2010
QUÍMICA
Material nº 15
Prof. GIACOMETTO
26) (UESPI) Em relação à eletrólise, analise as
afirmativas seguintes.
1. Em qualquer eletrólise, ocorre uma redução no
cátodo e uma oxidação no ânodo.
2. Fundamentalmente, a eletrólise é um processo
de oxirredução.
3. A eletrólise de sais só é possível quando os
mesmos são dissolvidos em meio aquoso.
4. A eletrólise é uma reação de oxirredução
espontânea.
Estão corretas apenas:
a)
b)
c)
d)
e)
30)(UFPE-Adaptado) No béquer A, a linha pontilhada
representa uma parede porosa que separa as
soluções aquosas de CuSO4 1 M e de ZnSO4 1 M.
Considere os potenciais padrão a seguir:
2+
Zn + 2 eZn
- 0,76 V
2+
Fe + 2 eFe
- 0,44 V
2+
Cu + 2 e
Cu
+ 0,34 V
Ao fechar a chave “S”, podemos afirmar:
1e3
1, 2 e 3
1e2
2e3
3e4
27) (UNIP SP)Um faraday de carga elétrica não
corresponde a:
H = 1,008 u; Ag = 108 u
a)
b)
c)
d)
e)
01) zinco será oxidado nos dois béqueres;
02) ocorrerá depósito de ferro metálico sobre o
eletrodo de zinco;
04) o béquer “A” é uma célula galvânica (uma
pilha) e o béquer “B” é uma célula eletrolítica;
08) não haverá reação química;
16) após algum tempo, o eletrodo de cobre e o
prego estarão mais pesados e os eletrodos de
zinco mais leves.
1 mol de elétrons.
1 equivalente-grama de agente redutor libertado
Potencial normal de redução do hidrogênio.
1,008 g de hidrogênio formado na eletrólise.
Deposição de 108 g de prata na eletrólise do
AgNO3.
31) (UFRJ) As regiões mais favoráveis para a obtenção
de coreto de sódio a partir da água do mar são as
que apresentam grande intensidade de insolação e
ventos permanentes. Por esse motivo, a Região
dos Lagos do Estado do Rio de Janeiro é uma
grande produtora de sal de cozinha.
28) (PUC SP) Dados:
2H (aq) 2e
Na (aq) e
H2(g) E 0
Na (s)
E0
0,0V
2,7V
A produção industrial de gás cloro (Cl2) ocorre a
partir da eletrólise de uma solução aquosa de
cloreto de sódio. Sobre esse processo foram feitas
algumas afirmações:
I. O ânion cloreto é oxidado no ânodo (pólo
positivo) da cuba eletrolítica.
II. No cátodo, o cátion sódio é reduzido,
produzindo sódio metálico.
III. Nesse processo, também são produzidos gás
hidrogênio (H2) e solução aquosa de soda
cáustica (NaOH). As afirmações corretas são
a)
b)
c)
d)
e)
a) Considerando que a concentração de NaCl na
água o mar é 0,5M, determine quantos
quilogramas de NaCl, no máximo, podem ser
obtidos a partir de 6000 L de água do mar.
b) Além de sua utilização como sal de cozinha, o
cloreto de sódio é também empregado como
matéria-prima para a produção, por eletrólise,
de hidróxido de sódio e gás cloro, segundo a
reação:
eletrólise
2 NaCl + 2 H2O
2 NaOH + Cl2 + H2
Determine, em quilogramas, a massa de gás cloro
produzida a partir de 11,7 kg de coreto
apenas I.
apenas I e III.
apenas II e III.
apenas I e II.
todas.
32) (ITA SP) Ao se completar o circuito ligando-se o
interruptor
notar-se-á
desprendimento
de
hidrogênio gasoso apenas no(s) eletrodo(s)
29) (UNICAP PE-Adaptado) Sobre a eletrólise de uma
solução aquosa de cloreto de sódio.
01) A solução aquosa resultante tem caráter
fortemente básico.
02) Evaporando a água da solução obtida, obtémse hidróxido de sódio sólido.
04) No eletrodo positivo, ocorre a oxidação do Cl(aq).
08) No eletrodo negativo, obtém-se o metal sódio.
16) O sódio é oxidado.
a) I
b) IV
c) I e II
7
d) I e III
e) II e IV
Valério – Sociologia – 2010
QUÍMICA
Material nº 15
Prof. GIACOMETTO
33) (UFLA MG) Hidrogênio, alguns metais alcalinos e
alcalinos terrosos, alumínio e hidróxido de sódio
são produtos obtidos industrialmente por eletrólise.
As alternativas estão corretas, EXCETO:
02) Na reação química do cloro com o corante há
produção de um halogeneto de alquila.
04) O átomo de cloro é um não-metal com
eletronegatividade alta e com estado de
oxidação -1 no sal de cozinha.
08) O cloro e o oxigênio gasosos são substâncias
que apresentam moléculas cujas ligações são
formadas pelos elétrons dos orbitais p,
possuindo uma ligação simples no primeiro e
uma dupla no segundo.
16) Na eletrólise da solução aquosa do sal de
cozinha, a solução restante terá valor de pH
inferior a 7, pois forma um hidróxido.
32) O átomo de sódio possui raio atômico maior do
que o raio atômico do cloro.
64) A reação do cloro molecular com o hidrogênio
molecular forma uma substância com caráter
básico.
a) Os metais alcalinos são produzidos através da
eletrólise ígnea e seus sais fundidos.
b) O gás hidrogênio (H2) é obtido pela eletrólise da
água. Ele é formado no ânodo, ao passo que o
oxigênio (O2) é formado no cátodo.
c) A quantidade de material depositado (ou
gerado) no cátodo de uma célula eletrolítica é
proporcional à corrente fornecida.
d) Na eletrólise, o potencial gerado por uma fonte
externa é utilizado para provocar uma
transformação química.
e) O alumínio é obtido industrialmente de acordo
com a reação (eletrólise)
2Al2O3
4Al + 3O2
criolita
36) (UEL PR) A vantagem principal do magnésio como
3
material de construção é a sua leveza (1,74 g/cm )
3
quando comparado com o alumínio (2,7 g/cm ) e o
3
aço inoxidável (7,8 g/cm ). É usado em ligas leves
e fortes, não só na indústria espacial e aeronáutica,
mas também em aparelhos óticos e equipamentos.
As
ligas
de
magnésio
podem
ser
extraordinariamente
resistentes,
sendo
empregadas na fabricação de motores e
fuselagens de aviões. Anualmente, são produzidas
mais de 300.000 toneladas de magnésio, sendo a
maior parte pela eletrólise do MgCl2, presente em
grandes quantidades na água do mar.
34) UEM PR) Perguntado, em uma prova oral, sobre
eletroquímica, um aluno de uma escola de ensino
médio respondeu com algumas afirmações, as
quais são descritas a seguir. Assinale o que for
correto.
01) Quanto maior o potencial de redução de uma
espécie, mais intenso é o caráter oxidante da
espécie.
02) O potencial de oxidação pode ser relacionado
diretamente com a eletroafinidade.
04) A eletrólise da água é uma reação que
consome energia elétrica.
08) Para cada mol de água eletrolisada a 25°C e 1
atm, tem-se 1,5 mol de produtos gasosos.
16) Se dobrarmos o tamanho de uma pilha, o
potencial da pilha será duas vezes maior.
32) Quando se mergulha uma lâmina de cobre em
uma solução de HCl a 37%, ocorre a corrosão
da lâmina de cobre e há liberação de H2.
Fonte: Garritz, A & Chamizo, J. A. Química. Tradução de Giovanni S. Crisi. São
Paulo. Prentice Hall, 2002) p. 565.
(Dado: F = 96.500 C)
Com base no texto e nos conhecimentos sobre o
tema, é correto afirmar:
a) A eletrólise é uma reação química conduzida
sempre em sua direção espontânea pela
aplicação de uma corrente elétrica.
b) Na eletrólise do MgCl2 fundido, a oxidação do
Cl2 para cloreto ocorre no cátodo e a semireação
que
ocorre
no
ânodo
é
Mg 2
2e
Mg 0 .
c) Se forem passados 50.000 C através do MgCl2
fundido, as massas de Mg e de Cl2 produzidas
serão, respectivamente, de 6,29 g e 18,4 g.
d) A quantidade de Mg depositado na célula
eletroquímica é proporcional ao seu número
atômico.
e) Neste processo de eletrólise, o íon cloreto é
reduzido mais facilmente que o magnésio
porque este último é mais eletronegativo que o
cloro.
Dados:
Eo
H e
Eo 2
Cu
2e
1 / 2H 2 0V ;
Cu
0,376V
35) (Unioeste PR) Ao se lavar roupa com água de
lavadeira (água sanitária ou cândida) verifica-se
uma reação química que é responsável pelo
branqueamento do tecido. Nesta reação, o cloro
ataca principalmente as ligações duplas do corante
presente no tecido formando um produto incolor.
Um dos processos de fabricação do cloro gasoso é
por meio da eletrólise de uma solução aquosa
concentrada de sal de cozinha, sendo os outros
produtos do processo o hidrogênio gasoso e o
hidróxido de sódio.
A respeito do exposto, podemos afirmar como
correta(s) a(s) seguinte(s) sentença(s).
01) A nomenclatura oficial do sal de cozinha é
cloreto de cálcio.
8
Valério – Sociologia – 2010
QUÍMICA
Material nº 15
Prof. GIACOMETTO
37) (UNESP SP) Analise as semi-reações a seguir:
Etapa
Dissociaçã o iônica
Auto - ionização
Semi - reação catódica
Semi - reação anódica
Etapa
Dissociaçã o iônica
Auto - ionização
40) (ITA SP) Uma fonte de corrente contínua fornece
corrente elétrica a um sistema composto por duas
células eletrolíticas, ligadas em série através de um
fio condutor. Cada célula é dotada de eletrodos
inertes. Uma das células contém somente uma
solução aquosa 0,3 molar de NiSO 4 e a outra
apenas uma solução aquosa 0,2 molar de Au(Cl) 3.
Se durante todo o período da eletrólise as únicas
reações que ocorrem nos cátodos são as
deposições dos metais, qual das opções
corresponde ao valor da relação: massa de
níquel/massa de ouro depositado?
Eletrólito NaCl
2NaCl (aq) 2Na (aq) 2Cl – (aq)
2H 2 O (l) 2H (aq) 2OH – (aq)
2H (aq) 2e H 2 (g)
2Cl – (aq) 2e Cl 2 (g)
Eletrólito NaNO 3
NaNO 3 (aq)
4H 2O (l)
Na (aq) NO 3 (aq)
4H (aq) 4OH – (aq)
Semi - reação catódica
4H (aq) 4e 2H 2 (g)
–
Semi - reação anódica 4OH (aq) 4e 2H 2O (l) O 2 (g)
Com base nas semi-reações apresentadas, é
correto afirmar que,
a) 0,19
b) 0,45
c) 1,0
d) 2,2
e) 5,0
41) (ITA SP) Durante uma eletrólise, a única reação
que ocorreu no cátodo foi a deposição de certo
metal. Observou-se que a deposição de 8,81
gramas do metal correspondeu à passagem de
0,300 mols de elétrons pelo circuito. Qual das
opções abaixo contém o metal que pode ter sido
depositado?
a) para produção de H2, o eletrólito de NaCl é mais
eficiente.
b) para produção de H2, o eletrólito de NaNO3 é
mais eficiente.
c) na eletrólise de solução aquosa de NaCl, o
eletrólito não é consumido.
d) na eletrólise de solução aquosa de NaNO3, o
eletrólito é consumido.
e) na eletrólise de solução aquosa de NaCl, todos
os produtos da reação são gases.
a)
b)
c)
d)
e)
38) (UNIMEP SP) Têm-se duas cubas eletrolíticas
ligadas em série, contendo, respectivamente, CrCl3
e AgNO3. Fornecendo-se uma corrente de 12 A
durante
6
minutos,
serão
depositadas
aproximadamente:
(Dados de massas atômicas: Cr = 52; Ag = 108; e
F = 96.500)
a)
b)
c)
d)
e)
42) (ITA SP)Por uma célula eletrolítica passou uma
carga correspondente a 0,20 Faraday. Num dos
eletrodos ocorreu a reação seguinte:
MnO4- + 8 H+ + 5 eMn2+ + 4 H2O
A quantidade de água produzida nesse eletrodo,
em virtude desta reação de eletrodo é:
4,8348 g de Cr e 0,7760 g de Ag;
0,7760 g de Cr e 4,8348 g de Ag;
1,4580 g de Cr e 2,4254 g de Ag;
0,1080 g de Cr e 0,2160 g de Ag;
0,4834 g de Cr e 7,7600 g de Ag.
a)
b)
c)
d)
e)
39) (UNIFICADO RJ)Em uma cuba eletrolítica, utilizouse uma corrente de 3A para se depositar toda a
prata existente em 400 mL de uma solução 0,1 M
de AgNO3. Com base nos dados acima, podemos
afirmar que o tempo necessário para realizar a
operação foi próximo de:
Dados: pesos atômicos: Ag = 108; N = 14; O = 16.
1 Faraday = 96500 C
a) 21 minutos
b) 10 minutos
Ni.
Zn.
Ag.
Sn.
Pb.
(0,20 . 4) mol
(0,20 . 4 / 5) mol
(0,20 . 5 / 4) mol
(0,20 . 5) mol
(0,20 . 4 . 5) mol
c) 5 minutos
d) 3 minutos
9
Valério – Sociologia – 2010
QUÍMICA
Material nº 15
Prof. GIACOMETTO
43) (MACK SP) Duas celas eletrolíticas estão
conectadas em série e ambas possuem eletrodos
de grafite, conforme o esquema abaixo.
45) (UNESP SP)As baterias dos automóveis são
cheias com solução aquosa de ácido sulfúrico.
Sabendo-se que essa solução contém 38% de
ácido sulfúrico em massa e densidade igual a 1,29
3
g/cm , pergunta-se:
a) Qual é a concentração do ácido sulfúrico em
mol por litro [massa molar do H2SO4 = 98 g/mol?
b) Uma bateria é formada pela ligação em série de
6 pilhas eletroquímicas internas, onde ocorrem
as semireações representadas a seguir:
2–
–
pólo negativo (–): Pb + SO4
PbSO4 + 2e
E = + 0,34 V
2–
pólo positivo (+): PbSO4 + 2H2O
PbO2 + SO4
+
–
+ 4H + 2e E = – 1,66 V
Qual a diferença de potencial (voltagem) dessa
bateria?
Em uma das celas, foi colocada uma solução de
nitrato de prata, enquanto, na outra, existe uma
solução de sulfato de cobre II, ambas equimolares.
Durante um determinado intervalo de tempo,
ocorreu a deposição de 3 mol de prata metálica no
cátodo da cela da esquerda. Portanto, a massa de
cobre metálico que será depositada no cátodo da
cela da direita corresponde a
Dado: Massa molar (Ag = 108 g/mol,
Cu = 63,5 g/mol)
a)
b)
c)
d)
e)
46) (UEM PR) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s).
(Dados:
Ag=108;
Zn=65;
Faraday = 96500 Coulomb/Mol.)
01) Considere os seguintes potenciais-padrão de
0
0
redução: E (Ag) = +0,80 V e E (Ni) = -0,25 V.
Em uma célula eletrolítica montada com os
metais prata e níquel, mergulhados em
soluções de seus sais, pode-se afirmar que a
prata sofrerá corrosão.
02) Para uma célula eletrolítica construída com
eletrodos de Zn e Ag, mergulhados em
soluções de seus sais, como mostra a reação
redox abaixo, pode-se afirmar que a produção
de
10,8
g
de
prata
pura
requer
+
aproximadamente 0,1 Mol de elétrons. Zn
+
2+
2Ag
Zn + 2Ag
04) Para provocar a eletrólise da água pura, é
preciso adicionar um sal eletrolítico que, ao ser
dissolvido, dá origem a um grande número de
íons, possibilitando a condução de corrente
elétrica e, portanto, possibilitando a eletrólise
da água.
08) Fazendo-se passar uma corrente de 3,0
ampères na célula eletrolítica descrita nas
alternativas acima, a produção de 10,8 g de
prata pura levaria mais de 10h e 47min.
16) O
potencial-padrão
de
oxidação
é
numericamente igual ao potencial-padrão de
redução, mas com sinal algébrico oposto.
32) Na reação redox abaixo, os coeficientes
estequiométricos da água oxigenada e do
oxigênio são iguais a 5. KMnO4 + H2O2 +
H2SO4
K2SO4 + MnSO4 + H2O + O2
95,25 g.
63,50 g.
127,00 g.
190,50 g.
21,20 g.
44) (UEM PR) Considerando que a semi-reação abaixo
representa o processo de cromagem, assinale o
que for correto.
Cr2 O 72
14H
12e
2Cr
7H 2 O
01) Passando-se 10 ampères pela solução de
Cr2 O 72 durante 44 horas, serão depositados
12 gramas de cromo.
02) Cada cromo do Cr2 O 72 recebe 12 elétrons.
04) O cromo do Cr2 O 72 sofre um processo de
redução ao se transformar em Cr.
08) A reação se processa em meio ácido.
16) Se partirmos de uma solução preparada pela
dissolução de 1,176 kg de K2Cr2O7,
poderemos ter, no máximo, a formação de 416
g de cromo.
47) (UEM PR) Em uma certa pilha, o eletrólito está
contido em um invólucro de zinco que funciona
como um dos eletrodos. Que massa de Zn (em
2+
gramas) é oxidada a Zn durante a descarga
dessa pilha, por um período de 107h13min20s,
envolvendo uma corrente de 0,5 ampère?
(Considere Zn = 65)
10
Valério – Sociologia – 2010
QUÍMICA
Material nº 15
Prof. GIACOMETTO
48) (UFF RJ) O cloro pode ser produzido pela eletrólise
ígnea do cloreto de zinco (ZnCl2) à temperatura de
17°C e sob pressão de 1.0 atm.
Sabendo-se que uma corrente de 5A passa pela
célula durante 10 horas, informe por meio de
cálculos:
a) o número de Coulombs envolvidos no processo
b) a massa de Cl2, em grama, produzida na reação
c) o volume de Cl2 produzido nas condições
apresentadas
49) (UFMS)As
reações
eletroquímicas
são
fundamentais para o funcionamento da vida
cotidiana moderna. O seu entendimento permitiu o
desenvolvimento de inúmeras baterias (pilhas) e,
conseqüentemente, a evolução de diversos
equipamentos eletrônicos, tais como marca-passos
cardíacos, controles-remotos, aparelhos celulares,
computadores, máquinas fotográficas, etc. Uma
pilha eficiente deve, dentre outras características,
ser econômica, estável, segura e leve.
A respeito desse assunto, analise as proposições
abaixo e assinale a(s) correta(s).
(Massa molar: Cu = 63,5 g/mol).
01) Na célula eletroquímica:
2+
2+
Mg(s) | Mg (aq) || Fe (aq) | Fe(s),
os elétrons fluem, pelo circuito externo, do
magnésio para o ferro.
02) A força eletromotriz de uma célula
eletroquímica depende da natureza dos
eletrodos.
04) Dadas as semi-reações:
3+
–
Al (aq) + 3e
Al(s) Eº = -1,66 V
2+
–
Cu (aq) + 2e
Cu(s) Eº = 0,34 V
o potencial da célula galvânica que se utiliza
das semi-reações será de 2,00V.
08) A equação seguinte indica as reações que
ocorrem em uma pilha:
2+
2+
Zn(s) + Cu (aq)
Zn (aq) + Cu (s); nessa
equação, o zinco metálico é o cátodo.
16) Sabendo-se que um faraday é igual a 96500
coulombs, o tempo, em segundos, necessário
2+
para eletrodepositar 6,35g de Cu , utilizandose uma corrente de 2 amperes, será de 4825
segundos.
GABARITO
01)D
11)C
21-20
31)*
02)E
12)C
22)07
32)D
03)A
13)C
23)06
33)B
04)13
14)B
24)06
34)13
05)B
15)41
25)42
35)46
06)27
16)13
26)C
36)C
07)30
17)10
27)C
37)B
08)21
18)30
28)B
38)B
09)D
19)E
29)07
39)A
10)14
20)38
30)13
40)B
*31- a) 175,5kg de NaCl ; b) 7,1 kg de Cl2.
*45- a) 5,00 mol/L ; b) 12,0 V.
4
*48- a) 1,8.10 C ; b) 66,22g; c) 22,12L.
50) (UFPR) Na produção de alumínio, uma indústria
utiliza 15 cubas eletrolíticas em série. Sabendo que
a corrente aplicada é 120 kA, qual a massa, em kg,
de alumínio produzida por hora?
–1
Dados: Constante de Faraday (F) = 96.500 C.mol ;
–1
Massa molar Al = 27,0 g.mol .
a)
b)
c)
d)
e)
604.
201.
1812.
400.
150.
11
41)A
42)B
43)A
44)28
45)*
46)54
47)65
48)*
49)07
50)A
Valério – Sociologia – 2010