1 ) Dados os potenciais de oxidação: Mg Mg++ + 2eCr Cr+++ + 3e- +2,38 V +0,74 V Escreva a reação anódica e a reação catódica dessa pilha Resolução: Reação anódica = oxidação: 3Mg 3Mg++ + 6eReação catódica = redução: 2Cr+++ + 6e- 2Cr +2,38 V -0,74 V 2 ) A tabela a seguir indica os potenciais-padrão de redução de alguns metais. Potenciais-Padrão de Redução Mg 2+ + 2e- Mg° A 3+ + 3e- A° Zn 2+ + 2e- Zn° Fe 2+ + 2e- Fe° Ni 2+ + 2e- Ni° Cu 2+ + 2e- Cu° Volts - 2,37 - 1,66 - 0,76 - 0,44 - 0,23 + 0,34 Para obter uma pilha com ddp de 1,22V, Escreva a reação global para essa pilha usando dois metais indicados na tabela. Resolução: 2A° + 3Fe 2+ 3Fe° + 2A3+ ddp = +1,66 + (-0,44) = 1,22V 3 ) Considere a pilha formada de Cr0/Cr+3//3Ag+1/3Ag0. Escreva o metal que tem placa corroída e a solução que tem sua concentração diluída. Resolução: A placa corroída é representada pelo elemento metálico dos reagentes: Cr0 A solução diluída é representada pelo íon presente nos reagentes: Ag + 4 ) Na célula galvânica, o potencial padrão de redução dos íons prata e chumbo valem: E = Ag+/Ag = +0,80 V; E = Pb+2/ Pb = - 0,13 V Nessa situação pode se afirmar que: a) b) c) d) e) O eletrodo de chumbo é o anodo. O potencial padrão da reação que ocorre na pilha é 0,67 V. A meia reação que ocorre no eletrodo de prata é: Ag Ag+ + e Ao final de um determinado tempo de reação, o peso do eletrodo de chumbo aumentará. No fio externo o fluxo de elétrons se dá do eletrodo de prata para o eletrodo de chumbo. 5 ) Considere as semi-reações abaixo, cujos potenciais de redução são: 1. A + e A 2. B + 2e B2 3. C + 2e C 3 4. D + 2e D 2 5. E + 4e E 4 E = - 0,24 V E = 1,25 V E = - 1,25 V E = 0,68 V E = 0,38 V Que combinação dessas semi-reações resultaria numa célula eletroquímica com maior potencial? a) 1 e 2 b) 1 e 3 c) 2 e 3 d) 2 e 5 e) 4 e 5 6 ) Num frasco de erlemmeyer contendo uma solução aquosa 1,0 molar de nitrato férrico, introduz-se uma lâmina de ferro, lixada e limpa. Em seguida fecha-se o frasco com uma válvula que impede o acesso de ar, mas permite a saída de gases. Assinale a opção que contém a afirmação certa em relação ao que ocorrerá no frasco: a) b) c) d) e) O ferro da solução não mudará de número de oxidação. A presença de ferro não irá alterar a solução. Haverá desprendimento de O2 gasoso. A lâmina de ferro ganhará massa. A lâmina de ferro perderá massa. 7 ) (PUC-RJ) A figura abaixo representa uma pilha, utilizada como fonte de energia para relógios eletrônicos e calculadoras, constituída de zinco e óxido de prata. Ag2O + H2O + 2e 2 Ag + 2 OH E = 0,344 V Zn(OH)2 + 2e Zn + 2 OH E = - 1,250 V A respeito desta pilha, indique a afirmativa falsa: a) b) c) d) e) O eletrodo de zinco cede elétrons. Nesta pilha o catodo é óxido de prata. A fem da pilha é de, aproximadamente, 1,60 V. A reação espontânea da pilha é: 2Ag + Zn(OH)2 Ag2O + Zn + H2O O eletrodo de menor potencial-padrão de redução cede elétrons, sofrendo oxidação. 8 ) ( UFF-97) Em uma pilha galvânica, um eletrodo é cobre imerso em solução de Cu +2 1,0 M e o outro é prata imerso em solução de Ag+1 1,0 M. Dados: potenciais-padrão de redução a 25 C Cu+2 + 2e- == Cu0 E0 = 0,34 V Ag+1 + 1e- == Ag0 E0 = 0,80 V O potencial padrão de célula para está pilha é: a) 1,14 V b) 0,46 V c) 1,26 V d) 1,94 V e) 0,16 V 9 ) De acordo com os dados: Fe +2 + 2 e - Fe0 E0 = - 0,440 V A +3 + 3 e - A0 E0 = - 1,663 V Verifica-se que não se devem colocar parafusos de ferro numa esquadria de alumínio, pois: a) O alumínio será reduzido b) Ocorrerá corrosão do alumínio c) Ocorrerá formação de Fe(AO2)3 d) O ferro cederá elétrons para o alumínio e) Formará uma pilha com ddp = 2,103 V 10 ) “(...) a aviação de Saddam Hussein bombardeou durante 48h (...) a aldeia curda de Albeja, com dois terríveis gases: o cianeto de hidrogênio e o gás mostarda.” O Globo, 05/07/98. O cianeto de hidrogênio é reativo e letal. Ele reage com um determinado elemento X da seguinte forma: X + HCN XCN + H2 Se você tiver uma solução que contém uma mistura dos cátions que constam da tabela abaixo, qual dos elementos irá reagir primeiro com o HCN? Dados: E°(V) Fe2+ (aq) + 2e Fe(s) Zn2+ (aq) + 2e Zn(s) Pb2+ (aq) + 2e Pb(s) Pd2+ (aq) + 2e Pd(s) Cu 2+ (aq) + 2e Cu(s) 2H+ (aq) + 2e H2 (g) -0,44V -0,76V -0,13V +0,99V +0,34V 0,00V a) Fe. b) Pd. c) Zn. d) Pb. e) Cu. 11 ) O potencial padrão de redução de uma célula galvânica constituída por um eletrodo de Ag e outro de Cu é 0,46 V. Nesta célula ocorre a seguinte reação: 2 Ag+(aq) + Cu(s) 2 Ag(s) + Cu2+(aq) Sabendo-se que o potencial de redução do par Cu2+/Cu° é 0,34V, pode-se afirmar que o potencial de redução do par Ag+/ Ag° é: a) 0,12V b) 0,80V c) 0,24V d) 0,92V e) 0,68V 12 ) Considere os seguintes dados: H3AsO4 + 2H+ + 2e- HAsO2 + 2 H2O Fe+3 + e- Fe2+ E° = +0,56 V E° = +0,77 V Em condições-padrão, uma pilha que envolve as duas semi-reações fornecidas apresenta força eletromotriz de: a) 0,21V b) 0,49V c) 1,30V d) 2,10V e) 4,90V 13 ) Considere a pilha a seguir representada e formada por lâmina de zinco e solução aquosa de sulfato de zinco e lâmina de cobre e solução de sulfato de cobre. Dados: Zn Zn+2 + 2e- E° = +0,76 V Cu Cu2+ + 2e- E° = -0,34 V É correto afirmar que, na pilha: a) íons Zn2+ sofrem oxidação. b) íons Cu2+ sofrem redução. c) pelo fio condutor circulam íons. d) não ocorrem reações de oxirredução. e) a ponte salina permite passagem de elétrons. 14 ) Uma pilha funciona com base nos seguintes dados: Potenciais-padrão de oxidação A° A3+ + 3e- E =1,66V Cuo Cu2+ + 2e- E° = -0,34 V É incorreto afirmar que: a) o E da pilha é igual a 2,0 V. b) a placa de cobre está diminuindo de massa. c) o eletrodo de alumínio funciona como ânodo. d) os íons cúpricos em solução estão sofrendo redução e) na reação total da pilha, o alumínio é o agente redutor. 15 ) Mergulhando-se uma lâmina de zinco em uma solução de ácido clorídrico, o zinco deslocará o hidrogênio por ser mais reativo do que ele. Se o cobre é usado em lugar do zinco, não ocorre reação. É possível de se prever a espontaneidade de uma reação utilizando escalas de potenciais de reação como, por exemplo, a da tabela a seguir: Potencial padrão de redução Zn+2 + 2e Zn0 Ni+2 + 2e Ni0 Volts - 0,76 - 0,23 Escreva a equação da reação que ocorre no anodo e calcule a força eletromotriz (ddp padrão) de uma pilha níquel / zinco. 16 ) Nas baterias de chumbo, usadas nos automóveis, os eletrodos são placas de chumbo e de óxido de chumbo (PbO2) imersas em solução de ácido sulfúrico concentrado, com densidade da ordem de 1,280 As reações que ocorrem durante a descarga da bateria são as seguintes: I) Pb(s) + SO4 = PbSO4(s) + 2e II) PbO2(s) + 4H+ + SO4= + 2e - PbSO4(s) +2 H2O() Qual das duas reações ocorre no polo positivo (catodo) da bateria? Justifique sua resposta. 17 ) Utilizando a tabela de potencial padrão apresentada a seguir, pode-se prever se uma reação ocorre espontaneamente e também determinar a diferença de potencial entre os eletrodos de uma pilha. Justifique por que nas condições padrões, a reação Sn 2+ + Fe0 Sn0 + Fe 2+ ocorre espontaneamente e determine a força eletromotriz padrão ( d.d.p. ) da pilha zinco/prata. 18 ) Duas pilhas são apresentadas esquematicamente a seguir; os metais X e Y são desconhecidos: A tabela a seguir apresenta alguns potenciais-padrão de redução: Potenciais-padrão de redução Zn++ + 2e- Zn Fe++ + 2e- Fe Ni++ + 2e- Ni Pb++ + 2e- Pb Cu++ + 2e- Cu Ag+ + 1e- Ag Volts - 0,76 - 0,44 - 0,23 - 0,13 + 0,34 + 0,80 Utilizando as informações da tabela, identifique os metais X e Y das pilhas. 19 ) As manchas escuras que se formam sobre objetos de prata são, geralmente, películas de sulfeto de prata (Ag2S) formadas na reação da prata com compostos que contêm enxofre e que são encontrados em certos alimentos e no ar. Para limpar a prata, coloca-se o objeto escurecido para ferver em uma panela de alumínio com água e detergente. O detergente retira a gordura da mancha e do alumínio, facilitando a reação do alumínio da panela com o sulfeto de prata, regenerando a prata, com o seu brilho característico. Escreva a equação da reação de "limpeza da prata" referida no texto. 20 ) O esquema representa uma célula galvânica: Sabendo que: In3+ + 3e- In E° = -0,338 V Re3+ + 3e- Re E° = +0,300 V E considerando o processo espontâneo, responda: Que eletrodo representa o ânodo e qual placa perde massa? GABARITO 4) A 5) C 6) E 7) A 8) B 9) B 10) C 11) B 12) A 13) B 14) B 15) Zn0 → Zn+2 + 2e- e ddp = 0,76 - 0,23 = + 0,53V > 0 espontâneo. 16) II - porque é o polo que recebe elétrons, ou seja, o polo positivo 17) porque sua ddp é positiva (+0,30V) e ddp = + 1,56V 18) X = Ni e Y = Fe 19) 3Ag2S + 2A → 6Ag0 + A2S3 20) In e In0