REDOX - NS Aulas Particulares

REDOX – LISTA PARA TREINO – by PROF. NÚRIA
REGRAS DE NOX:
1 - Considerando as substâncias de fórmula Fe(OH)3 e H2SO4, pode-se dizer que
Fex(OH) (SO4)4 representa uma substância neutra, se x for igual a
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
2 - O esquema a seguir representa uma reação química que envolve substâncias
simples e compostos formados pelos elementos:
3
+
2
3
,
2
e
+
3
a) O elemento representado pelo símbolo
é o principal componente do aço, é um
metal de transição do 4º período da tabela periódica e pertence ao mesmo grupo do
ósmio.
Identifique o elemento e determine o número de nêutrons do seu isótopo de massa
atômica 56.
b) Considere que o elemento  encontra-se na forma de um ânion divalente no
reagente 23.
Escreva os números de oxidação do elemento no reagente e no produto da reação.
3 - Determine o número de oxidação dos elementos sublinhados nos íons e associe as
colunas:
( ) HCO3
( 1 ) +5
+
( ) NH4
4-
( 2 ) +7
( ) P2O7
( ) ClO4
( 4 ) +6
( ) S2O7
( 5 ) +4
2-
( 3 ) -3
A coluna da esquerda, de cima para baixo, forma o numeral
a) 41523
b) 53124
c) 35412
d) 43152
e) 52341
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4 - O formol ou formalina é uma solução aquosa de metanal, utilizada na conservação
dos tecidos de animais e cadáveres humanos para estudos em Biologia e Medicina. Ele
é oxidado a ácido fórmico, segundo a equação abaixo, para evitar que os tecidos
animais sofram deterioração ou oxidação.
formol
H
O
O
_ _
O
_ _
H_ C
H_ C
OH
ácido fórmico
Nessa transformação, o número de oxidação do carbono sofre uma variação de:
a) -4 para +4
b) -3 para -2
c) -2 para -1
d) 0 para +2
AGENTES OXIDANTE E REDUTOR
5 - A dissolução do ouro em água régia (uma mistura de ácido nítrico e ácido
clorídrico) ocorre segundo a equação química:
Au(s) + NO 3 (aq) + 4H+(aq) + 4Cl–(aq)  AuCl 4 (aq) + 2H2O(L) + NO(g)
Com relação à reação acima, assinale a alternativa correta.
a) O nitrato atua como agente oxidante.
b) O estado de oxidação do N passa de + 5 para –3.
c) O cloreto atua como agente redutor.
d) O oxigênio sofre oxidação de 2 elétrons.
e) O íon hidrogênio atua como agente redutor.
6 - Considere as reações envolvendo o sulfeto de hidrogênio representadas pelas
equações seguintes:
I. 2H2S(g) + H2SO3(aq)  3S(s) + 3H2O(L)
II. H2S(g) + 2H+(aq) + SO 24 (aq)  SO2(g) + S(s) + 2H2O(L)
III. H2S(g) + Pb(s)  PbS(s) + H2(g)
IV. 2H2S(g) + 4Ag(s) + O2(g)  2Ag2S(s) + 2H2O(L)
Nas reações representadas pelas equações acima, o sulfeto de hidrogênio é agente
redutor em:
a) apenas I. b) apenas I e II. c) apenas III.
) apenas III e IV.
e) apenas IV.
7 - Analise a equação química abaixo, que representa a produção de ferro em fornos
de alta temperatura, e assinale o que for correto.
Fe2O3 + 3CO  2 Fe + 3CO2
(Dados de massas atômicas: Fe = 56; C = 12; O = 16.
01. Nesta reação o agente redutor é o CO.
02. O número de oxidação do ferro produzido é zero.
04. O composto Fe2O3 contém o elemento que sofre redução.
08. Para se obter 560 kg de ferro são necessários 800 kg de Fe2O3.
16. Nesta reação os átomos de Fe doam elétrons.
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BALANCEAMENTO DE REAÇÕES POR REDOX
8 - Considere a equação:
Cu + HNO3

Cu(NO3)2 + NO + H2O.
Após o balanceamento, os menores coeficientes inteiros do agente oxidante e do
agente redutor são, respectivamente,
a) 8 e 3.
b) 2 e 3.
c) 3 e 2 .
d) 3 e 8.
e) 8 e 1.
9 - Os coeficientes estequiométricos da reação química balanceada dada abaixo são:
a KMnO4(aq) + bFeCl2(aq) + cHCl(aq)  dMnCl2(aq) + eFeCl3(aq) + fKCl(aq) + gH2O(aq),
a) a = 1, b = 5, c = 8, d = 1, e = 5, f = 1, g = 4.
b) a = 5, b = 2, c = 3, d = 1, e = 2, f = 8, g = 10.
c) a = 3, b = 5, c = 3, d = 1, e = 3, f = 10, g = 8.
d) a = 2, b = 10, c = 3, d = 1, e = 2, f = 10, g = 8.
e) Nenhuma das alternativas apresenta o conjunto correto de coeficientes
estequiométricos.
10 - O teor de ferro na hemoglobina pode ser determinado através da conversão de
todo o ferro presente na amostra de sangue a Fe3+, seguida de reação do material com
permanganato, conforme pode ser observado na equação não-balanceada a seguir.
t H+ + u MnO4– + v Fe2+  x Fe3+ + y Mn2+ + z H2O
Após o balanceamento da equação com os menores coeficientes inteiros possíveis, os
valores de t, u, v, x, y e z serão, respectivamente, iguais a:
a) 4, 2, 3, 3, 2, 2;
b) 4, 2, 2, 2, 2, 2;
c) 8, 1, 5, 5, 1, 4;
d) 8, 2, 4, 4, 1, 4;
e) 8, 1, 3, 3, 2, 4.
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11 -
Talheres de prata comumente apresentam manchas escuras em sua superfície, que
consistem em sulfeto de prata (Ag2S) formado pela reação da prata com compostos
contendo enxofre encontrados em certos alimentos e no ar. Para limpar talheres
escurecidos basta colocá-los em uma panela de alumínio com água quente e uma
solução de soda cáustica diluída e, em seguida, retirá-los e enxaguá-los em água
limpa, o que devolve o brilho característico dos talheres, que ficam com o aspecto de
novos.
Esse processo consiste na reação do alumínio da panela com o sulfeto de prata,
conforme a seguinte equação, não balanceada:
Ag2S + Al + NaOH + H2O  Ag + H2S + NaAlO2
Sobre essa reação, pede-se:
a) O agente oxidante e o agente redutor.
b) A soma dos coeficientes da equação balanceada com os menores números inteiros
possíveis.
12 - Em muitas reações envolvendo compostos inorgânicos, o NOX de cada átomo ou
íon permanece o mesmo durante toda a reação. É o que acontece nas reações de
neutralização e dupla troca. Há, porém, certas reações inorgânicas nas quais o NOX de
determinados átomos ou íons varia dos reagentes para os produtos.
Diz-se que se trata de uma reação de oxi-redução.
K2Cr2O7(aq) + FeCl2(aq) + HCl(aq)  KCl(aq) + FeCl3(aq) + CrCl3(aq) + H2O(L)
Considerando a equação acima, faça o que se pede.
a) Faça o balanceamento da reação pelo método de oxi-redução.
b) Determine o agente oxidante.
c) Determine o agente redutor.
PILHAS
13 - Considerando a pilha representada por Ni 0/Ni2+//Cu2+/Cu0, dado que o potencial
de oxidação do níquel é 0,25 V e do cobre é -0,34 V, é correto afirmar que
a) o cobre sofre oxidação.
b) a reação global da pilha é Ni0 + Cu2+ + 2e–  Ni2+ + Cu0
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.
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14 - A célula a combustível foi utilizada, inicialmente, como fonte de energia em
cápsulas espaciais por ser eficiente e produzir água para os tripulantes. Durante o seu
funcionamento, um fluxo de H2 gasoso é disponibilizado em um dos eletrodos, e, no
outro, propicia-se um fluxo de O2 gasoso, ocorrendo a seguinte reação:
H2(g) + ½ O2(g)  H2O(L)
E0 = + 1,23 V (nas condições-padrão)
Como eletrólito, é utilizada solução aquosa concentrada de KOH.
Dados: dH2O = 1 g.mL-1; Massas atômicas: H = 1 e O = 16.
Com base nas informações sobre a célula a combustível, considere as afirmativas a
seguir:
I) No catodo dessa célula ocorre o processo de oxidação do O2 gasoso.
II) Durante a reação de óxido-redução da célula, ocorre a transferência de 2 elétrons.
III) Considerando que em uma missão espacial são consumidos cerca de 90 kg de
hidrogênio gasoso por dia, em 7 dias a quantidade de água produzida é igual a 5670 L.
IV) A célula a combustível é denominada célula eletrolítica, pois nela uma reação
química espontânea gera energia.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras.
15 - A tabela a seguir, referente a potenciais de redução padrão (E ored) em solução
aquosa 1M, 25oC e 1 atm, mostra:
Semi-reação
eletroquímica
Eored (V)
X2+ + 2e-
X
-0,48
Y2+ + 2e-
Y
+0,21
Desejando-se construir uma pilha baseando-se na tabela acima, pode-se dizer que o
fluxo de elétrons irá ocorrer:
a) de X para Y através de um fio metálico
b) de Y para X através de um fio metálico
c) de Y para X e vice-versa ao mesmo tempo
d) somente no interior da solução contendo X2+
e) somente no interior da solução contendo Y2+
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16 - Um método para proteger ou retardar a corrosão do ferro em cascos de navios
consiste em ligar, a essa estrutura, blocos de outros metais. Para investigar os metais
que funcionam como ânodo de sacrifício para o ferro, placas limpas e polidas desse
metal foram enroladas com fitas de cobre, chumbo e magnésio e mergulhadas em três
tubos de ensaio (como o ilustrado abaixo) contendo solução aquosa composta por
cloreto de sódio (simulando a água do mar) e por ferricianeto de potássio, K 3[Fe(CN)6]
(como indicador de corrosão do ferro), o qual forma um composto de coloração azul
com os íons de ferro.
E0 Fe2+ / Fe = - 0,44V
E0 Mg2+ / Mg = - 2,37V
E0 Pb2+ / Pb = - 0,13V
E0 Cu2+ / Cu = + 0,34V
Considerando as informações acima, conclui-se que, após um período de tempo, o
surgimento da coloração azul será observada apenas no(s) tubo(s):
a) 1
b) 2
c) 3
d) 1 e 2
e) 1 e 3
17 - A bateria primária de lítio-iodo surgiu em 1967, nos Estados Unidos,
revolucionando a história do marca-passo cardíaco. Ela pesa menos que 20 g e
apresenta longa duração, cerca de cinco a oito anos, evitando que o paciente tenha
que se submeter a frequentes cirurgias para trocar o marca-passo. O esquema dessa
bateria é representado na figura.
Para esta pilha, são dadas as semireações de redução:
Li+ + e–  Li
I2 + 2e–  2I–
Eo = – 3,05V
Eo = + 0,54 V
São feitas as seguintes afirmações sobre esta pilha:
I. No ânodo ocorre a redução do íon Li+.
II. A ddp da pilha é + 2,51 V.
III. O cátodo é o polímero/iodo.
IV. O agente oxidante é o I2.
São corretas as afirmações contidas apenas em
a) I, II e III.
b) I, II e IV.
c) I e III.
d) II e III.
e) III e IV.
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18 - 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:
A figura a seguir mostra o esquema de uma pilha a combustível.
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.
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ELETRÓLISE
19 - Com a finalidade de niquelar uma
peça de latão, foi montado um circuito,
utilizando-se fonte de corrente contínua,
como representado na figura.
No entanto, devido a erros experimentais,
ao fechar o circuito, não ocorreu a
niquelação da peça. Para que essa
ocorresse, foram sugeridas as alterações:
I. Inverter a polaridade da fonte de corrente contínua.
II. Substituir a solução aquosa de NaC por solução aquosa de NiSO4.
III. Substituir a fonte de corrente contínua por uma fonte de corrente alternada de alta
freqüência.
O êxito do experimento requereria apenas:
a) a alteração I. b) a alteração II. c) a alteração III.
e) as alterações II e III.
d) as alterações I e II.
20 - Três erres
A produção industrial e a própria sobrevivência humana na Terra estão baseados
no desenvolvimento da forma academicamente conhecida como os três erres:
Redução, Reaproveitamento e Reciclagem.
Redução é a introdução de novas tecnologias na exploração, no transporte e no
armazenamento das matérias primas para reduzir ou, se possível, eliminar o
desperdício dos recursos retirados do planeta.
Reaproveitamento é a reintrodução, no processo produtivo, de produtos não mais
aproveitáveis para o consumo, visando a sua recuperação e recolocação no
mercado, evitando assim o seu encaminhamento para o lixo.
Reciclagem consiste na reintrodução dos resíduos sólidos, líquidos ou gasosos já
usados para que possam ser reelaborados, gerando um novo produto.
(Banas Ambiental, dezembro de 1999, p.32.)
A produção de alumínio consome uma quantidade enorme de energia elétrica - para
produzir 1 kg de alumínio, consome-se 15 vezes mais energia do que para 1 kg de aço.
A solução está na reciclagem do alumínio. O alumínio é refundido e reaproveitado, com
uma economia de cerca de 90% de energia.
Dentre as proposições abaixo, assinale a FALSA:
a) Na eletrólise ígnea do Al2O3, obtemos alumínio no anodo, e oxigênio no catodo.
b) O principal minério de alumínio é a bauxita.
c) O alumínio reage com o ácido sulfúrico produzindo sulfato de alumínio e gás
hidrogênio segundo a reação: 2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2
d) Fios de alumínio são bons condutores de corrente elétrica, e papel alumínio é usado
em embalagens e isolamento térmico.
e) Na prática, o alumínio é menos reativo que o previsto e este fato se deve ao
fenômeno denominado apassivação, isto é, formação de uma película que o isola do
ataque de muitos agentes agressivos.
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21 - A aparelhagem utilizada para realizar a eletrólise ígnea do cloreto de sódio, NaCl,
está representada no esquema simplificado, onde os eletrodos inertes A e B estão
conectados a um gerador de corrente contínua.
Ao se fechar o circuito ligando-se o gerador, pode-se concluir que:
a) o gás cloro borbulha no eletrodo A.
b) a redução do cloreto ocorre no eletrodo negativo.
c) o sentido da corrente elétrica é do eletrodo A para o B.
d) os ânions são oxidados no eletrodo B.
e) o sódio metálico oxida-se no eletrodo A.
22 - 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) 1 e 3
b) 1, 2 e 3
c) 1 e 2
d) 2 e 3
e) 3 e 4
23 - A produção industrial de sódio metálico e gás cloro faz uso de processo de Dowus,
no qual cloreto de sódio fundido é eletrolizado.
00.
01.
02.
03.
04.
O elemento produzido pela oxidação é o sódio.
A substância produzida no ânodo é o cloro.
A substância produzida no cátodo é o hidrogênio.
A substância produzida pela redução é o cloro.
A equação referente à eletrólise é Na+ Cl–  Na + ½ Cl2
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24 - O esquema abaixo consiste em uma placa de ouro mergulhada em uma solução
do íon desse metal. Nessa mesma solução encontra-se também mergulhado um anel
de alumínio que se deseja banhar com ouro (processo de eletrodeposição), sendo o
sistema ligado a um gerador. A partir desse esquema, são feitas as seguintes
afirmações:
ANEL
SOLUÇÃO DE
NITRATO DE OURO III
PLACA
DE
OURO
I. a placa de ouro deve ser conectada ao pólo positivo do gerador;
II. o anel de alumínio atua como o catodo do sistema;
III. durante o processo a placa de ouro sofre oxidação;
IV. a cada 1,8 . 1021 elétrons que circulam na célula eletrolítica, a massa do anel é
aumentada em aproximadamente 0,197 g.
São corretas as afirmações:
a) I e II, apenas
b) I e III, apenas
c) II e III, apenas
d) II, III e IV, apenas
e) I, II, III e IV
25 - Os esquemas I e II ilustram transformações químicas:
b a te r ia
voltímetro
KCl (aq)
c a rb o n o
o
Zno
Pb
2+
2+
Zn(aq)
Pb (aq)
Esquema-I
K
+
(a q )
I( -a q )
E sq u e m a -II
Observando-se os esquemas, pode-se assegurar que:
a) no esquema I ocorre uma reação não espontânea de oxirredução;
b) no esquema I a energia elétrica é convertida em energia química;
c) no esquema II os eletrodos de carbono servem para manter o equilíbrio iônico;
d) no esquema II a energia elétrica é convertida em energia química;
e) no esquema II ocorre uma reação espontânea de oxirredução.
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LEI DE FARADAY
26 - O alumínio metálico pode ser obtido por processo eletroquímico, no qual o íon
A3+ é convertido a alumínio metálico. Se uma unidade montada com esta finalidade
opera a 100.000 A e 4 V, qual será a massa do metal obtida após 50 minutos de
operação? (Dados: constante de Faraday: 96.500 C mol1, Al = 27g mol1).
a) 3,0  108 g
b) 2,8  104 g
c) 27,0 g
d) 8.100 g
e) 8,1  106 g
27 - Duas cubas eletrolíticas têm seus eletrodos ligados em série. A primeira cuba
contém uma solução aquosa diluída de cloreto de sódio e a segunda, uma solução
aquosa de nitrato de crômio (Cr(NO3)3). Ambas as cubas possuem eletrodos
apropriados para que ao fechar o circuito elétrico haja eletrólise da água na primeira
cuba e depósito de 2,6 g de crômio metálico no cátodo da segunda cuba.
Dados:
Massa atômica (g/mol)
hidrogênio.................. 1,0
oxigênio..................... 16
crômio........................ 52
Volume molar de gás nas CATP: 25 L/mol
Nesse processo eletrolítico, quantos faradays participaram da oxirredução?
a) 0,05
b) 0,10
c) 0,15
d) 0,20
e) 0,30
28 - Após o Neolítico, a história da humanidade caracterizou-se pelo uso de
determinados metais e suas ligas. Assim, à idade do cobre (e do bronze) sucedeu-se a
idade do ferro (e do aço), sendo que mais recentemente iniciou-se o uso intensivo do
alumínio. Esta sequência histórica se deve aos diferentes processos de obtenção dos
metais correspondentes, que envolvem condições de redução sucessivamente mais
drásticas.
a) Usando os símbolos químicos, escreva a sequência destes metais, partindo do
menos nobre para o mais nobre, justificando-a com base nas informações acima.
b) Para a produção do alumínio (grupo 13 da classificação periódica), utiliza-se o
processo de redução eletrolítica (Al3+ + 3e–  Al). Qual a massa de alumínio
produzida após 300 segundos usando-se uma corrente de 9,65 C·s–1? (Dados: massa
molar do Al = 27 g·mol–1 e a constante de Faraday, F = 96500 C·mol–1)
29 - Um grave problema ambiental ainda negligenciado pela sociedade refere-se à
poluição causada pelo descarte nos lixões de pilhas usadas dos mais variados tipos.
Um dos metais pesados encontrados nas pilhas secas (comuns) é o zinco metálico,
ânodo desta fonte de energia e cuja reação de oxidação é:
Zn  Zn2+ + 2 e–
Quando uma pilha seca se descarrega durante 67min fornecendo uma corrente elétrica
de 0,24 A, consumo de zinco, devido à reação anódica, será aproximadamente de:
(Dado: 1 Faraday = 96500 Coulomb; Zn = 65)
a) 0,66 g.
b) 0,85 g.
c) 1,96 g.
d) 0,33 g.
e) 0,16 g.
30 - A indústria eletroquímica moderna produz atualmente milhões de toneladas de
substâncias químicas. A semi-reação abaixo mostra a formação de cada molécula
quando elétrons passam pelo circuito, na eletrólise:
2Cl–(L)
positivo
pólo



Cl2 + 2e–
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A partir dessas informações, calcule o volume (L) de gás cloro (CNTP) que se forma,
após o tempo de 100s, com intensidade igual a 9,65A. Dado: 1mol de elétrons =
96500C.
a) 22,40L
b) 11,20L
c) 0,11L
d) 2,24L
e) 0,22L
GABARITO
1-C
2 - a) O elemento é o ferro. Como o seu número atômico é 26, o número de nêutrons
do isótopo de massa atômica 56 é: 56 -26=30; b) O número de oxidação do
elemento no reagente é igual a 3+. No produto, o número de oxidação é igual a 0
(zero).
3-B
4-D
5-A
6-B
7 - 15
8-A
9-A
10 - C
11 - a) Ag2S agente oxidante, Al agente redutor; b) 20
12 - a) 1 – 5 – 14  2 – 6 – 2 – 7; b) K2Cr2O7; c) FeCl2
13 - C
14 - A
15 - A
16 - D
17 - E
18 - 30
19 - D
20 - A
21 - D
22 - C
23 - FVFFV
24 - E
25 - D
26 - B
27 - C
28 - a) Al < Fe < Cu; b) 0,27g Al
29 - D
30 - C
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