Exercícios para exame e para recuperação 3º Química

Exercícios para exame e para recuperação
3º Química - Natan
01. A figura a seguir representa uma pilha de mercúrio usada em relógios e
cronômetros:
As reações que ocorrem nesta pilha são:
2+
Zn(s)  Zn (aq) + 2e
HgO(s) + H2O(l) + 2e  Hg(l) + 2OH (aq)
a) De qual eletrodo partem os elétrons quando a pilha está fornecendo energia?
Justifique.
b) Cite duas substâncias cujas quantidades diminuem com o funcionamento da
pilha. Justifique.
c) Escreva a equação global da reação que ocorre na pilha.
02. Este exercício se refere ao elemento galvânico esquematizado a seguir. Assinale
com V a afirmação correta e, com F a FALSA em relação ao que vai ocorrer quando a
chave C é ligada:
1. ( ) Os elétrons vão circular no sentido anti-horário.
2. ( ) Ânions nitrato vão migrar, através da membrana porosa, da direita para a
esquerda.
3. ( ) Cátions de zinco vão migrar, através da membrana porosa, da esquerda para
a direita.
4. ( ) O eletrodo de zinco é o anodo da pilha.
5. ( ) O eletrodo de prata é o polo positivo da pilha.
03. Na pilha de Daniel (veja esquema ao lado) ocorre a reação:
2+
2+
Zn(s) + Cu (aq)  Zn (aq) + Cu(s)
Qual das substâncias da lista a seguir, dissolvida em água, você
escolheria para colocar no compartimento B, a fim de que a pilha possa
produzir eletricidade? Justifique.
Lista: HCl, ZnCl2, CuSO4, H2SO4, Na2SO4, PbSO4, ZnSO4.
04. Dados os potenciais - padrão de redução:
3+
Al + 3e  Al (-1,66 V)
2+
Fe + 2e  Fe (-0,44 V),
3+
2+
a ddp da pilha Al; Al ; Fe ; Fe, em condições - padrão, é:
a) 2,10 V
b) 1,32 V
c) 1,22 V
d) 1,08 V
e) 0,88 V
05. O esquema adiante representa uma célula voltaica com eletrodos
de alumínio e cobalto:
Observe a seguir as semi-reações e seus potenciais-padrão de
redução:
3+
Al + 3e  Al (-1,66 V)
2+
Co + 2e  Co (E = -0,28V)
No caso de a célula estar em funcionamento, MARQUE V OU F:
pode-se afirmar que:
1. ( ) A força eletromotriz (F.E.M) da célula será 1,38 volts.
2. ( ) O agente redutor da célula será o Al.
3. ( ) O agente oxidante da célula será o Co.
4. ( ) O fluxo de elétrons na célula se dará do eletrodo de alumínio
para o cobalto.
o
06. - Em uma pilha, contendo os eletrodos Co/CoSO4 (E Co/Co
o
++
(E Cu/Cu = -0,35V), em circuito fechado, ocorrerá
a. deposição de Co no cátodo
b. dissolução do metal constituinte no cátodo.
c. deposição de Co no ânodo.
d. dissolução do metal constituinte no ando.
e. deposição de Cu no ânodo.
++
+
= + 0,28V) e Cu/CuSO4
07. Para recuperar prata de soluções aquosas contendo íons Ag , costuma-se adicionar zinco metálico às soluções, pois a
+
2+
transformação: 2Ag + Zn  2Ag + Zn é espontânea. Pode-se concluir então que:
+
2+
a) o potencial de redução do Ag /Ag é maior do que o do Zn /Zn.
+
b) ocorre transferência de elétrons do Ag para Zn.
+
c) O Zn atua como oxidante e o Ag como redutor.
d) o Zn é menos redutor do que Ag.
e) ocorre oxidação da prata e redução do zinco.
08. Considere as semi-reações e os respectivos potenciais
padrão de eletrodo constantes da tabela e a pilha a seguir:
Assinale a alternativa correta:
a) na ponte salina os elétrons migram do eletrodo de prata para o
eletrodo de chumbo
b) o eletrodo de prata é o ânodo
c) a diferença de potencial da célula é 0,54V
2+
2+
d) a equação global da pilha é Pb + 2 Ag  Pb + 2 Ag
e) o pólo negativo da pilha é o eletrodo de prata
09. Na pilha de Daniell, barras de cobre e zinco se encontram mergulhadas em soluções de sulfato de cobre (II) e sulfato
de zinco, respectivamente. As duas soluções estão separadas por uma parede porosa. Sabendo que os potenciais-padrão
de redução são:
2+
Cu (aq) + 2e  Cu(s) E = + 0,34V
2+
Zn (aq) + 2e  Zn(s)
E = - 0,76V
a) Escreva as reações espontâneas que ocorre na pilha de Daniell.
b) Calcule a diferença de potencial da pilha.
c) Desenhe a pilha de Daniell indicando, através de setas, como os elétrons fluem através de um circuito externo que
conecta os eletrodos.
10. As pilhas galvânicas resultam de reações de oxirredução
produzindo corrente elétrica, conforme o esquema a seguir:
Os potenciais padrões dos metais indicados são:
-
2+
2e + Pb  Pb
2+
2é + Cu  Cu
E°=-0,13V
E°=+0,34V
Tendo em vista essas informações, o potencial (ddp) dessa pilha,
será, aproximadamente:
a) 0,41V
b) 0,45V
c) 0,47V
d) 0,51V
11. A pilha alcalina apresenta vantagens sobre uma pilha de Leclanché (zinco-carvão). Considerando que uma pilha
alcalina seja constituída por uma barra de manganês puro, outra de zinco poroso e uma pasta contendo KOH, determine a
ddp inicial da pilha e a equação global da reação que nela ocorre.
Dados:
2+
Mn + 2e  Mn
E = -0,118v
2+
Zn + 2e  Zn
E = -0,76v
12. As pilhas alcalinas têm substituído com grande sucesso as tradicionais pilhas de zinco do tipo Leclanché. Uma das
vantagens dessa nova pilha consiste no fato de não ocorrer a formação de gases durante os processos redox, eliminandose, portanto, os riscos de explosões. As reações redox que ocorrem na pilha alcalina são expressas por:
I) 2MnO2(s) +H2O(l) + 2e  Mn2O3(s) + 2OH (aq)
II) Zn(s) + 2OH (aq)  ZnO(s) + H2O(l) + 2e
a) Identifique as reações catódica e anódica. Justifique sua resposta.
b) Qual o número de oxidação do manganês e do zinco nas diferentes formas em que se fazem presentes nas reações?
c) Sabendo-se que os potenciais padrão de redução, E, do zinco e do manganês, nos processos I e II, são -1,25V e
+0,29V, respectivamente, calcule a voltagem produzida pela pilha.
13. As latas de conserva são compostas pela chamada folha de flandres (liga de ferro e carbono), recoberta por uma
camada de estanho, para a sua proteção. Deve-se evitar comprar latas amassadas, porque, com o impacto, a proteção de
estanho pode romper-se, o que leva à formação de uma pilha, de modo que a conserva acaba sendo contaminada.
2+
2+
Dados: Fe + 2e  Fe E = - 0,44 V
Sn + 2e  Sn E = - 0,14 V
A respeito deste assunto, assinale o que for correto.
1. ( ) A reação da pilha produz quatro elétrons.
2. ( ) O ferro da folha de flandres oxida mais facilmente que a camada de estanho.
3. ( ) Quando uma lata é amassada, o ferro torna-se catodo da reação.
2+
2+
4. ( ) A reação da pilha é Sn + Fe  Sn + Fe
14. Dentro de um béquer, dois eletrodos inertes de platina estão imersos em uma solução de cloreto de cobre em água.
Esses eletrodos são então ligados a uma bateria externa, o que provoca a eletrólise da solução.
Acerca do sistema assim montado, assinale o que for correto.
1. ( ) Ocorre a liberação de cloro gasoso no anodo.
2. ( ) Ocorre a formação de óxido de cobre (II) em um dos eletrodos e de ácido clorídrico gasoso no outro.
3. ( ) Não ocorre reação de oxidação-redução.
4. ( ) Ocorre a deposição de cobre no catodo.
15. A eletrólise em série de uma solução aquosa de sulfato de zinco e de uma solução aquosa de iodeto de potássio é
esquematizada a seguir:
A respeito deste sistema, foram feitas as seguintes afirmações. Marque com V a afirmação correta e com F a afirmação
falsa:
1. ( ) Nos ânodos (polos +), formam-se zinco metálico e gás hidrogênio.
2. ( ) O volume de gás oxigênio (O2) formado no frasco A é a metade do volume de gás hidrogênio (H2) formado no frasco
B.
3. ( ) A massa de zinco formada no frasco A é igual à massa de iodo formada no frasco B.
4. ( ) A solução resultante no frasco B apresenta pH > 7.
16. O município de Poços de Caldas, localizado no sul do estado de Minas Gerais, é um importante centro turístico, mas
tem, na produção do alumínio, extraído do mineral bauxita, um outro suporte econômico. A paisagem faz parte dos
atrativos turísticos da região, embora afetada atualmente pela mineração que deixa o solo descoberto. Quando isto ocorre
em floresta nativa, o desafio do retorno da paisagem é muito complicado. O alumínio é obtido pela eletrólise ígnea de uma
solução de óxido de alumínio puro (Al2O3), obtido da bauxita purificada, em criolita (Na 3AlF6) fundida, mantendo a
temperatura em aproximadamente 1000°C. Nestas condições, o óxido de alumínio se dissolve e a solução é boa condutora
de eletricidade. Durante a eletrólise, os elétrons migram do íon oxigênio para o íon alumínio.
Em relação ao método de obtenção do alumínio, são feitas as afirmações. Marque com V a afirmação correta e com F a
falsa:
1. ( ) Na solução, o Al2O3está totalmente na forma não dissociada.
2. ( ) Na solução, o Al2O3 é o soluto e o Na3AlF6 é o solvente.
3. ( ) O alumínio é depositado no cátodo.
-4. ( ) a reação que ocorre no ânodo é a oxidação do O .
17. Observe o esquema a seguir, representativo da eletrólise da água, que é um
processo eletroquímico com larga aplicação industrial. As semi-reações que
ocorrem nos eletrodos são:
2H2O(l) + 2e  2OH (aq) + H2(g)
+
2H2O(l)  4H (aq) + O2(g) + 4e
Pede-se:
a) quais são os gases formados nos Tubos I e II ?
b) identifique qual o polo da bateria que está conectado no Tubo II. Justifique sua
resposta.
c) explique por que o Tubo II tem maior massa que o Tubo I.
18. Desde a descoberta da eletricidade, fenômenos associados ao fluxo de elétrons tornaram-se comuns. O fluxo de
elétrons está presente nas pilhas elétricas que fazem funcionar o rádio, a câmera fotográfica, o telefone celular, o relógio
digital e o marca-passo cardíaco. Em química, as reações que envolvem transferência de elétrons são chamadas de
reações de oxirredução.
Sobre esse tema é correto afirmar:
a) Em uma usina hidrelétrica, o processo de transmissão de energia elétrica através de um fio metálico, para uma
determinada cidade, é considerado um exemplo de reação química de oxirredução.
b) O processo de fotografia utilizando filmes fotográficos é um bom exemplo de reações químicas de oxirredução.
c) O processo de transmissão de dados via fibra ótica é um processo químico de oxirredução.
d) A ferrugem que aparece nos portões e janelas de ferro é um exemplo de reação química de oxidação e não de
oxirredução.
e) O processo da respiração humana é um exemplo típico de reação de oxidação na ausência
de reação de redução.
19. Em relação ao processo eletrolítico para a produção de cloro e soda, é correto afirmar que:
+
a) os íons Na e as moléculas de H2O migram através da membrana na direção do anodo.
b) forma-se gás hidrogênio no catodo e gás cloro no anodo.
c) no catodo, é formado o gás cloro através do recebimento de elétrons.
d) os elétrons migram, através de contato elétrico externo, do polo negativo para o polo positivo
da célula.
e) para cada mol de gás hidrogênio formado, é necessário um mol de elétrons.