Lista de Exercícios_3ª série

17054. (Unesp) 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 1,29g/cm¤, pergunta-se:
a) Qual é a concentração do ácido sulfúrico em mol por
litro [massa molar do H‚SO„ = 98 g/mol]?
b) Uma bateria é formada pela ligação em série de 6
pilhas eletroquímicas internas, onde ocorrem as semireações representadas a seguir:
(A)
Pb + SO„ PbSO„ + 2e− E = +0,34 V
(B)
PbSO„ + 2H‚O PbO‚ + SO„£− + 4H® + 2e−
E = -1,66V
a) Qual a diferença de potencial (voltagem) dessa
bateria?
b) Qual o pólo positivo da bateria?
21814. (Ufg) Observando a tira, responda:
a) Após inúmeras chuvas, os cavaleiros ingleses terão
dificuldade para abrir seus elmos de ferro. Utilizando
equações químicas, explique por quê.
b) Suponha a seguinte situação: o elmo de um dos
cavaleiros, o suserano, é adornado com rebites de ouro,
enquanto o do outro, seu vassalo, com rebites de zinco.
Curiosamente, após inúmeras chuvas, um dos elmos
emperra mais que o outro. Explique o porquê.
20332. (Uff) Considere as seguintes semi-reações:
Al¤®(aq) + 3e− ë Al(s)
E° = -1,66 V
Cu£®(aq) + 2e− ë Cu(s) E° = 0,34 V
a) Qual deverá ser a reação representativa da célula?
b) Qual o potencial da célula galvânica que se utiliza das
semi-reações acima?
c) Qual das semi-reações deverá ser representativa do
ânodo?
2932. (Ufpr) 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:
Cu£®(aq) + 2e− Ï Cu(s) E¡ = + 0,34
Zn£®(aq) + 2e− Ï Zn(s) E¡ = - 0,76
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.
16234. (Mackenzie) Considerando a pilha Zn¡/Zn£®//
Cu£®/Cu¡ e, sabendo que o zinco cede elétrons
espontaneamente para os íons Cu£®, é INCORRETO
afirmar que:
a) o eletrodo de cobre é o cátodo.
b) o eletrodo de Zn é gasto.
c) a solução de CuSO„ irá se concentrar.
d) o eletrodo de zinco é o ânodo.
e) a equação global da pilha é Zn¡+Cu£®ëZn£®+Cu¡
Potencial Padrão de Eletrodo
Zn£® + 2e− Ï Zn
E = -0,76 V
Fe£® + 2 e− Ï Fe
E = -0,44 V
Au¤® + 3e− Ï Au
E = +1,50 V
Sérgio Orsi
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22312. (Puc-rio) As células a combustível são unidades
geradoras de energia elétrica e vêm sendo desenvolvidas
em vários países com o objetivo de reduzir a quantidade
de energia gerada a partir de fontes não renováveis, como
o petróleo. De uma maneira simplificada, pode-se dizer
que essas células são pilhas, em cujo ânodo e cátodo
ocorrem reações de óxido-redução entre os gases
hidrogênio e oxigênio com formação de água, conforme
reação a seguir:
2 H‚(g) + O‚(g) ë 2 H‚O(Ø) + calor
Sabendo disso, assinale a alternativa incorreta:
a) O gás hidrogênio se oxida no ânodo.
b) O oxigênio se reduz no cátodo.
c) A reação é exotérmica.
d) A água é um dos produtos da reação.
e) Os elétrons produzidos no cátodo viajam pelo circuito
elétrico em direção ao ânodo.
23461. (Puc-rio) Considere a célula eletroquímica a
seguir e os potenciais das semi-reações:
desenvolvida quando se une uma meia-pilha onde a
reação eletrolítica de redução ocorre espontaneamente
(catodo) com outra meia-pilha onde a reação eletrolítica
de oxidação, ocorre espontaneamente (anodo)
Ag ë Ag® + e
E = - 0,80 V
Cu ë Cu£® + 2e
E = - 0,34 V
Cd ë Cd£® + 2e
E = + 0,40 V
Fe ë Fe£® + 2e
E = + 0,44 V
Zn ë Zn£® + 2e
E = + 0,76 V
Com base nas semi-reações eletrolíticas acima, colocadas
no sentido da oxidação, e seus respectivos potenciais,
assinale a opção que indica os metais que produzirão
maior valor de ddp quando combinados para formar uma
pilha.
a) Cobre como catodo e prata como anodo.
b) Prata como catodo e zinco como anodo.
c) Zinco como catodo e cádmio como anodo.
d) Cádmio como catodo e cobre como anodo.
e) Ferro como catodo e zinco como anodo.
9895. (Pucmg) As pilhas de mercúrio são muito
utilizadas em relógios, câmaras fotográficas, calculadoras
e aparelhos de audição. As reações que ocorrem durante
o funcionamento da pilha são:
Zn + 2 OH− ë ZnO + H‚O + 2e−
HgO + H‚O + 2e− ë Hg + 2OH−
Sobre o funcionamento da pilha, é INCORRETO afirmar
que:
a) os elétrons caminham espontaneamente, pelo fio
metálico, do eletrodo de níquel para o de cobre.
b) a ponte salina é fonte de íons para as meia-pilhas.
c) a semi-reação anódica é: Ni(s) ë Ni£®(aq) + 2e-d) a semi-reação anódica é Cu£®(aq) + 2e-- ë Cu(s).
e) a reação espontânea que ocorre na pilha é: Cu(s) +
Ni£®(aq) ë Cu£®(aq) + Ni(s).
Sobre essa pilha, assinale a afirmativa INCORRETA:
a) O HgO funciona como o ânodo da pilha.
b) O zinco metálico é o agente redutor.
c) A reação se realiza em meio alcalino.
d) O zinco sofre um aumento de seu número de oxidação.
e) O oxigênio não varia seu número de oxidação.
24809. (Puc-rio) O trabalho produzido por uma pilha é
proporcional à diferença de potencial (ddp) nela
Sérgio Orsi
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9894. (Pucmg) Na célula galvânica a seguir, os potenciais
padrão de redução dos íons mercúrio e estanho valem:
E¡ Hg®£ / Hg = +0,85 V
E¡ Sn®£ / Sn = -0,14 V
Nessa situação, é CORRETO afirmar:
a) O potencial padrão da reação que ocorre na pilha é
+0,71V.
b) No fio externo, o fluxo de elétrons se dá do eletrodo de
mercúrio para o eletrodo de estanho.
c) Ao final de um determinado tempo de reação, a massa
do eletrodo de mercúrio diminuirá.
d) A reação que ocorre no eletrodo de mercúrio é: Hg¡ -2e−ëHg®£.
e) O eletrodo de estanho funciona como ânodo.
9866. (Pucmg) A bateria de níquel-cádmio é muito
utilizada em filmadora, flashes, aparelhos portáteis,
telefones. A reação global que ocorre durante a sua
descarga é:
Cd + NiO‚ + 2H‚O ë Cd(OH)‚ + Ni(OH)‚
Sobre essa bateria, todas as afirmativas estão corretas,
EXCETO:
a) O níquel sofre abaixamento de seu número de
oxidação.
b) O NiO‚ funciona como o redutor.
c) O cádmio funciona como o ânodo da bateria.
d) O hidrogênio não varia seu número de oxidação.
e) O Cd sofre oxidação.
22252. (Pucmg) Assinale a função da ponte salina numa
pilha eletroquímica.
a) Conduzir os elétrons.
b) Estabilizar o potencial da pilha.
c) Manter a eletroneutralidade em cada compartimento da
pilha.
d) Aumentar a eficiência da pilha.
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12256. (Pucmg) Uma pilha cobre-chumbo foi constituída
em condições padrão. É CORRETO afirmar que, durante
o funcionamento da pilha:
Dados:
E¡ (Cu£®/Cu) = + 0,34 V e
E¡ (Pb£®/Pb) = - 0,13 V
a) acontece uma redução no eletrodo de chumbo.
b) o ÐE° da pilha é igual a + 0,47 V.
c) o eletrodo de chumbo é o pólo positivo da pilha.
d) os elétrons circulam do eletrodo de cobre em direção
ao eletrodo de chumbo.
21694. (Pucmg) Uma pilha foi elaborada a partir das
associações das meias pilhas: Fe£®/Fe e Aؤ®/AØ.
E¡(Fe£®/Fe) = - 0,44V ; E¡(Aؤ®/AØ) = -1,66V. Qual das
montagens a seguir representa CORRETAMENTE a
pilha funcionando?
23225. (Pucmg) Uma pilha que possua elétrodos de Cu e
Zn, cujos potenciais de redução são dados a seguir,
Zn£® + 2e− ë Zn; E¡ = - 0,76 V
Cu£® + 2e− ë Cu; E¡ = + 0,34 V
apresenta todas as características, EXCETO:
a) A d.d.p é igual a + 1,10 V.
b) O fluxo de elétrons é do elétrodo de Zn para o elétrodo
de Cu.
c) Há deposição de cobre metálico sobre o elétrodo de
Cu.
d) Há redução da concentração de íons Zn£®(aq).
25338. (Pucmg) Observe as semi-reações a seguir.
CØ‚(g) + 2e− Ï 2CØ−(aq) E¡ = + 1,36 V
Fe¤®(aq) + e− Ï Fe£®(aq) E¡ = + 0,77 V
O potencial padrão da reação 2Fe£®(aq) + CØ‚(g) Ï
2Fe¤®(aq) + 2CØ−(aq) será:
a) + 0,08 V
b) - 0,08 V
c) + 0,59 V
d) - 0,59 V
20908. (Pucpr) Dados os seguintes potenciais:
K® + e− ë K¡
E¡= - 2,92 V
Ag® + e− ë Ag¡
E¡= - 0,80 V
Determine o valor da carga de uma pilha envolvendo
estes dois elementos.
a) ÐE¡ = + 3,72 V
b) ÐE¡ = - 2,12 V
c) ÐE¡ = + 2,12 V
d) ÐE¡ = - 3,72 V
e) ÐE¡ = + 1,72 V
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16554. (Pucrs) Na pilha representada por
Zn¡|Zn£®| |Ag¢®|Ag¡,
é INCORRETO afirmar que
a) o eletrodo de prata funciona como pólo positivo e o de
zinco como negativo.
b) o eletrodo de prata funciona como cátodo e o de zinco
como ânodo.
c) durante a reação, a massa do eletrodo de prata aumenta
e a do de zinco diminui.
d) no eletrodo de prata ocorre uma oxidação e no de
zinco uma redução.
e) deslocamento de elétrons ocorre do eletrodo de zinco
para o de prata.
17999. (Pucrs) Uma pilha utilizada nos marcapassos é
constituída por um eletrodo de iodo e outro de lítio, e seu
funcionamento é baseado nas seguintes semi-reações
adiante, cada uma representada com o respectivo
potencial padrão de redução.
I‚(s) + 2 e− ë 2 I− ; E¡ = 0,536 V
Li® + 1 e− ë Li(s) ; E¡ = - 3,045 V
Considerando-se essas informações, é correto afirmar que
a) o eletrodo de lítio funciona como cátodo.
b) o eletrodo de iodo funciona como ânodo.
c) o I‚ é o agente redutor.
d) o Li® é o agente oxidante.
e) a diferença de potencial dessa pilha, em condiçõespadrão, é 3,581 V.
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11741. (Uepg) Sobre a pilha esquematizada abaixo,
assinale o que for correto.
01) Seu funcionamento diminui a concentração de íons
B¤®.
02) O eletrodo B sofre oxidação.
04) O eletrodo A é denominado cátodo.
08) A equação global é dada por
2B(s)+3A£®(aq)ë2B¤®(aq)+3A(s).
16) O eletrodo B sofre corrosão.
25281. (Pucrs) O bafômetro é um aparelho utilizado para
medir a quantidade de álcool etílico na corrente
sangüínea. A quantidade de álcool presente no ar
expirado é proporcional a quantidade de álcool presente
no sangue. Os bafômetros mais modernos funcionam
com pilhas de combustível, e a corrente elétrica é
proporcional à quantidade de álcool que reage. As
reações estão representadas pelas equações:
C‚H†O + 4OH− ë C‚H„O‚ + 3H‚O + 4e−
O‚ + 2H‚O + 4e− ë 4OH−
Em relação às reações que ocorrem no bafômetro, é
correto afirmar que
a) o oxigênio reage no ânodo.
b) o álcool é o agente redutor.
c) o álcool reage no pólo positivo.
d) a redução ocorre no pólo negativo.
e) o fluxo de elétrons é do cátodo para o ânodo.
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10780. (Ufmg) A principal diferença entre as pilhas
comuns e as alcalinas consiste na substituição, nestas
últimas, do cloreto de amônio pelo hidróxido de potássio.
Assim sendo, as semi-reações que ocorrem podem ser
representadas,
- no caso das pilhas comuns, por
cátodo:
2MnO‚ +2NH„®+2e− Mn‚Oƒ+2NHƒ+H‚O
ânodo:
Zn(s) ë Zn£® + 2e−
- no caso das pilhas alcalinas, por
cátodo:
2MnO‚ + H‚O +2e− Mn‚Oƒ + 2 OH−
ânodo:
Zn(S) + 2 OH− ë Zn(OH)‚ + 2e−
Considerando-se essas informações, é INCORRETO
afirmar que,
a) em ambas as pilhas, a espécie que perde elétrons é a
mesma.
b) em ambas as pilhas, o Zn(S) é o agente redutor.
c) na pilha alcalina, a reação de oxirredução se dá em
meio básico.
d) na pilha comum, o íon NH„® é a espécie que recebe
elétrons.
20350. (Ufpe) Podemos dizer que, na célula
eletroquímica
Mg(s) | Mg£®(aq) || Fe£®(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.
Sérgio Orsi
17173. (Ufpe) O desenvolvimento de novas baterias
recarregáveis é importante para a miniaturização de
equipamentos portáteis (celulares) e médicos (marcapassos). A escolha dos materiais ativos destas baterias
envolve inúmeras variáveis, como, diferença de potencial
gerada, toxicidade, custo etc. Considere o esquema de
uma pilha apresentado a seguir e os dados de potenciais
padrão de eletrodos (E¡), do quadro a seguir:
Semi-reação
Ag®(aq) + e− ë Ag(s) E¡(V) = +0,80
Cu£®(aq) + 2e− ë Cu(s) E¡(V) = +0,34
2H®(aq) + 2e− ë H‚(g) E¡(V) = 0,00
Pb£®(aq) + 2e− ë Pb(s) E¡(V) = -0,13
Sn£®(aq) + 2e− ë Sn(s) E¡(V) = -0,14
Zn£®(aq) + 2e− ë Zn(s) E¡(V) = -0,76
Aؤ®(aq) + 3e− ë AØ(s) E¡(V) = -1,66
Mg£®(aq) + 2e− ë Mg(s)
E¡(V) = -2,36
Com relação a esta pilha, após o interruptor ser fechado,
julgue as afirmativas a seguir se baseando nos dados de
potencial padrão:
( ) quando M = Zn(s), o alumínio se reduzirá
( ) quando M = Ag(s), o voltímetro marcará 0,86V
( ) quando M = Mg(s), ocorrerá um fluxo de elétrons
do eletrodo de Mg para o de AØ
( ) quando M = Pb(s), o eletrodo de Pb será
consumido.
( ) quando M = Cu(s), a seguinte semi-reação ocorrerá:
Cu(s) ë Cu£®(aq) + 2e−
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22742. (Ufpr) O uso de muitos equipamentos eletrônicos
depende de pilhas recarregáveis. Uma pilha de níquelcádmio é constituída por um pólo contendo NiOOH, um
pólo contendo cádmio e um separador contendo um
eletrólito básico. Quando tal pilha é usada nos
equipamentos, sofre uma descarga em que ocorrem
reações eletroquímicas que podem ser representadas para
cada pólo, como:
24010. (Ufrs)
NiOOH + H‚O + e− ë Ni(OH)‚ + OH−
Cd¡ + 2 OH− ë Cd(OH)‚ + 2 e−
Sobre esse tipo de pilha, assinale a alternativa correta.
a) Na pilha completamente carregada, o átomo de níquel
está no estado de oxidação 2+, que passa para zero
durante o processo de descarga.
b) Na reação de descarga da pilha, para cada mol de
cádmio consumido, dois mols de NiOOH serão reduzidos
a Ni(OH)‚.
c) O pólo negativo da pilha contém os compostos de
níquel, e o positivo, cádmio.
d) Quando se recarrega a pilha, formam-se Ni(OH)‚ e
Cd(OH)‚ como produtos da reação eletroquímica.
e) Na reação da descarga da pilha, o agente redutor é o
NiOOH, e o oxidante, Cd.
18011. (Ufrrj) Dada a pilha Al|Al®®®|| Co|Co®® e sabendo
que os seus potenciais de redução são:
E¡red Al®®® / Al = - 1,66 V
E¡red Co®® / Co = - 0,28 V
Pode-se afirmar que
a) Al®®® | Al é o catodo.
b) Co| Co®® é o anodo.
c) a ddp da pilha é - 1,38 V.
d) os elétrons migram do Co|Co®® para o Al | Al®®®.
e) Co®®|Co é o catodo.
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Nessa célula, as duas semi-reações e seus respectivos
potenciais-padrão de redução são os seguintes:
Ag® + e− ë Ag ”¡ = + 0,80V
Sn£® + 2e− ë Sn
”¡ = - 0,14V
A força eletromotriz dessa célula, expressa em volts, será
aproximadamente:
a) 0,14.
b) 0,66.
c) 0,80.
d) 0,94
24009. (Ufrs)
Nessa célula, as duas semi-reações e seus respectivos
potenciais-padrão de redução são os seguintes:
Ag® + e− ë Ag ”¡ = + 0,80V
Sn£® + 2e− ë Sn
”¡ = - 0,14V
Considere as seguintes afirmações a respeito dessa célula.
I - A reação que nela ocorre envolve a redução do Sn£® a
Sn.
II - O pólo positivo da célula é o eletrodo de prata.
III - Nela, a massa de metal oxidada no ânodo é
exatamente igual à massa de metal depositada no cátodo.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas I e II.
e) Apenas II e III.
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18713. (Ufsc) Uma pilha "recarregável" alcalina de uso
comercial é formada pelos elementos químicos níquel e
cádmio. Participam também o hidróxido de níquel (III) e
o hidróxido de potássio. Os potenciais padrão de redução
das semi-reações envolvidas são os seguintes:
Cd£® + 2e ë Cd¡
”¡ = -0,4 volt
Ni¤® + 1e ë Ni£®
”¡ = 1,0 volt
Considerando os dados acima, é CORRETO::
(01) A ddp da pilha Ni-Cd vale 0,6V
(02) O metal cádmio é o agente redutor dos íons Ni£®
(04) O fluxo de elétrons, no circuito externo, vai do
eletrodo de cádmio para ido de níquel (III).
(08) Durante a descarga da pilha os íons Ni¤® sofrem
oxidação.
(16) A reação global da pilha é:
Cd¡ + 2 Ni£® ë Cd£®+ 2Ni¤®.
(32) A pilha cessará seu funcionamento quando o
potencial de redução do Cd¡ for igual ao potencial de
redução do Ni¤®.
16928. (Ufv) A seguir são feitas algumas afirmativas
sobre a célula galvânica representada abaixo:
Potenciais padrão de redução (E¡):
Ag® + e− ë Ag
E¡ = + 0,79 Volts
Pb£® + 2 e− ë Pb
E¡ = - 0,13 Volts
I - O potencial teórico da pilha (E¡) é 0,92 Volts.
II - O eletrodo de prata será o ânodo nesta célula.
III - Ocorre passagem espontânea de elétrons do
eletrodo de chumbo para o de prata.
IV - A reação total para esta célula pode ser representada
por: 2 Ag + Pb£® ë 2 Ag® + Pb
São afirmativas CORRETAS:
a) I, II e IV.
b) I e III.
c) II e III.
d) II e IV.
e) I e IV.
20341. (Ufv) O esquema adiante representa uma pilha
comum, dessas utilizadas em aparelhos elétricos como
rádios, brinquedos, etc.
Quando a pilha está em uso, ocorre a reação química
representada pela equação a seguir, resultando na
produção de corrente elétrica.
Zn + 2NH„® + 2MnO‚ ë 2MnO(OH) + Zn£® + 2NHƒ
Em função das informações dadas, assinale a alternativa
CORRETA:
a) O N do NH„® sofre redução.
b) Com o uso da pilha, a massa do copo de zinco
aumenta.
c) O MnO‚ é oxidado pelo Zn.
d) O zinco se oxida e o manganês se reduz.
e) No MnO(OH) o estado de oxidação do manganês é +2.
.
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GABARITO
17054. a) 2,00 V por pilha a bateria 12 V
b) Polo positivo A
20332. a) 2Al(s) + 3Cu£®(aq) ë 2Al¤®(aq) + 3Cu(s)
b) ÐE = 0,34 - (-1,66) = 2,00 V
c) 2Al(s) ë 2Al¤®(aq) + 6e−
20350. [C]
18011. [E]
24009. [B]
18713. 04 + 32 = 36
16928. [B]
22742. [B]
24010. [D]
20341. [D]
21814. a) Porque o ferro oxida, reagindo com o oxigênio
do ar, em ambiente úmido.
4 Fe (s) + 3 O‚ (g) ë 2 Fe‚Oƒ (s)
b) O elmo que emperra mais é o do suserano, já que o
potencial padrão do ouro é de + 1,50 V; assim, o ferro
oxida preferencialmente. Como o PPE do zinco é de 0,76 V, ele oxidará, preferencialmente, em relação ao
ferro.
2932. a) Zn(s) ë Zn®£(aq) + 2e−
Cu®£(aq) + 2e− ë Cu(s)
b) ÐV = 1,10V
c) Observe a figura a seguir:
16234. [C]
23461. [E]
9895. [A]
9866. [B]
12256. [B]
23225. [D]
20908. [C
17999. [E]
25281. [B]
17173. F F V F F
Sérgio Orsi
22312. [E]
24809. [B]
9894. [E]
22252. [C]
21694. [A]
25338. [C]
16554. [D]
11741. 30
10780. [D]
pag.8