Prof. Rafael - Química – Pilhas e Eletrólise – P2 B4

Prof. Rafael - Química – Pilhas e Eletrólise – P2 B4
Lista de exercícios
01. Um método de recuperação de Cu+2, contido em soluções aquosas, consiste em sua transformação a cobre
metálico. Isto se consegue adicionando raspagem de ferro às soluções, sob agitação.
a) Escreva as semi-reações de oxidação e de redução que ocorrem neste processo.
b) Qual dos pares, Cu2+/Cu ou Fe2+/Fe, deve ter maior potencial de redução? Justifique com base na informação dada.
02. Considerando as semi-reações abaixo e seus respectivos potenciais-padrão de redução, assinale o que for
correto.
Zn2+ + 2e → Zn (Eored = -0,76 V)
Cu2+ + 2e → Cu (Eored = +0,34 V)
Ag+ + e → Ag (Eored = +0,80 V)
01) Uma pilha montada nas condições padrão com os pares Zn2+/Zn e Ag+/Ag fornecerá uma diferença de
potencial de 2,36 V.
02) Ao mergulharmos um fio de cobre metálico em uma solução de íons Ag+, nas condições padrão, ocorrerá
deposição espontânea de prata sobre o fio de cobre.
04) Ao mergulharmos um fio de cobre metálico em uma solução 1,0 mol/l de íons Zn2+ a 25 oC e 1,0 atm,
ocorrerá deposição espontânea de zinco sobre o fio de cobre.
08) Uma pilha montada nas condições padrão com os pares Zn2+/Zn e Cu2+/Cu terá o eletrodo de cobre
metálico como polo negativo da pilha.
16) Uma pilha montada com cobre e prata possui equação global 2Ag+ + Cu → 2Ag + Cu2+.
03. A equação seguinte indica as reações que ocorrem em uma pilha Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s). Podemos
afirmar que:
a) o zinco metálico é o cátodo.
b) o íon cobre sofre oxidação.
c) o zinco metálico sofre aumento de massa.
d) o cobre é o agente redutor.
e) os elétrons passam dos átomos de zinco metálico aos íons de cobre.
04. Podemos dizer que, na célula eletroquímica
Mg(s) | Mg2+(aq) || Fe2+(aq) | Fe(s):
a) o magnésio sofre redução.
b) o ferro é o ânodo.
c) os elétrons fluem, pelo circuito externo, do magnésio para o ferro.
d) há dissolução do eletrodo de ferro.
e) a concentração da solução de Mg2+ diminui com o tempo.
05. Dados os potenciais de redução das semi-reações, I e II,
I. Cu2+ + 2e–  Cu E0 = + 0,34 V
II. Al3+ + 3e–  Al E0 = – 1,66 V,
O valor da diferença de potencial da pilha Al(s)/ Al3+(aq) // Cu2+(aq) /Cu(s) é?
06. Considerando a pilha:
Zn(s)/ Zn+2(aq) // Cu2+(aq) /Cu(s)
Tem-se os seguintes potenciais padrões das semi-reações de redução:
Cu+2 (aq) + 2 e- → Cu(s) E0 = +0,34 V
Zn+2 (aq) + 2 e- → Zn(s) E0 = –0,76 V
Escreva as semi-reações catódica e anódica, a reação global, calcule a diferença de potencial, determine
qual eletrodo terá aumento de massa, qual terá diminuição de sua massa e qual eletrodo é o polo positivo
e o polo negativo.
07. 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.
Fe2+(aq) + 2e–  Fe(s) Eo red = – 0,44 V
Zn2+(aq) + 2e–  Zn(s) Eo red = – 0,76 V
01. O ferro tem potencial de redução (Eo) 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. Considerando a pilha representada por Ni(s)/Ni2+(aq)//Cu2+(aq)/Cu(s), 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 Ni(s) + Cu2+(aq) + 2e–  Ni2+(aq) + Cu(s)
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.
09. Equacione as reações que ocorrem na eletrólise ígnea dos seguintes sais, mostrando os produtos formados.
a) NaCl
∆
Fusão: NaCl(s) → Na+(l) + Cl−(l)
Semi-reação Catódica:
Semi-reação Anódica:
Reação Global:
b) KBr
c) MgCl2
∆
∆
Fusão: KBr(s) → K+(l) + Br−(l)
Fusão: MgCl2 (s) → Mg+2(l) + 2Cl−(l)
Semi-reação Catódica:
Semi-reação Catódica:
Semi-reação Anódica:
Semi-reação Anódica:
Reação Global:
Reação Global:
10. Equacione as reações que ocorrem na eletrólise aquosa dos compostos a seguir, indicando os produtos
formados nos eletrodos e, caso forme, na solução:
a) NaBr
c) AgClO3
Dissociação Iônica: NaBr(s) → Na+(aq) + Br−(aq)
Dissociação Iônica: AgClO3 (s)→Ag+(aq) +ClO3−(aq)
Auto ionização da água:
Auto ionização da água:
Semi-reação Catódica:
Semi-reação Catódica:
Semi-reação Anódica:
Semi-reação Anódica:
Reação Global:
Reação Global:
b) CuCl2
d) MgSO4
Dissociação Iônica: CuCl2(s) → Cu+2(aq) + 2Cl−(aq)
Dissociação Iônica: MgSO4(s) → Mg+2(aq) + SO4−2(aq)
Auto ionização da água:
Auto ionização da água:
Semi-reação Catódica:
Semi-reação Catódica:
Semi-reação Anódica:
Semi-reação Anódica:
Reação Global:
Reação Global:
11. Qual é a massa de ferro depositada no cátodo de uma célula eletrolítica contendo solução aquosa de FeCl3
quando através dela passa carga de 965000C? (Dado: Fe = 56).
Fe+3(aq) + 3e− → Fe(s)
12. O alumínio é obtido pela eletrólise do óxido de alumínio (Al2O3) fundido, de acordo com a reação catódica:
Al+3(l) + 3e− → Al(s)
A carga, em Coulomb (C), necessária para a obtenção de 675g de alumínio é? Dado: Al = 27 g/mol.
13. A massa de sódio depositada, quando uma corrente de 15A atravessa uma certa quantidade de NaCl fundido
durante 20,0 minutos, é? (Dado: Na = 23).
Na+(l) + e− → Na(s)
14. Uma célula para produção de cobre eletrolítico consiste de um ânodo de cobre impuro e um cátodo de cobre
puro (massa atômica de 63,5 gmol-1), em um eletrólito de sulfato de cobre II (CuSO4). Qual a corrente, em
Ampère, que deve ser aplicada para se obter 63,5 g de cobre puro em 26,8 horas?
Cu+2(l) + 2e− → Cu(s)