Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Caderno de Atividades 3a edição José RicaRdo L. aLmeida NeLsoN BeRgmaNN ELETROQUÍMICA GABARITO Abertura_Eletroquimica_gab.indd 1 11/26/14 10:23 AM Direção Geral: Julio E. Emöd Supervisão Editorial: Maria Pia Castiglia Revisão de Texto: Patrícia Gazza Revisão de Provas: Mônica Roberta Suguiyama Ilustrações: KLN Ana Olívia Justo Editoração Eletrônica: AM Produções Gráficas Ltda. Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta edição pode ser utilizada ou reproduzida – em qualquer meio ou forma, seja mecânico ou eletrônico, fotocópia, gravação etc. – nem apropriada ou estocada em sistema de banco de dados, sem a expressa autorização da editora. ElETRoQUÍMICA – CADERno DE ATIvIDADES – 3a edição – GABARITo Copyright © 2015 por editora HARBRA ltda. Rua Joaquim Távora, 629 04015-001 São Paulo – SP Promoção: (0.xx.11) 5084-2482 e 5571-1122. Fax: (0.xx.11) 5575-6876 Vendas: (0.xx.11) 5084-2403, 5571-0276 e 5549-2244. Fax: (0.xx.11) 5571-9777 ISBN 978-85-294-0452-3 Impresso no Brasil Printed in Brazil Abertura_Eletroquimica_gab.indd 2 11/26/14 10:23 AM 1 Método do Íon-elétron ou Método da Semirreação .............. 5 Exercícios Série Prata ........................................... 5 Exercícios Série Ouro ........................................... 6 Exercícios Série Platina ......................................... 8 2 Células Voltaicas ............................... 10 Exercícios Série Prata ........................................... 10 Exercícios Série Ouro ........................................... 11 3 Potencial de Eletrodo e suas Aplicações ............................ 13 Exercícios Série Prata ........................................... 13 Exercícios Série Ouro ........................................... 15 Exercícios Série Platina ......................................... 19 4 Corrosão e Pilhas Comerciais ......................................... 21 Exercícios Série Prata ........................................... 21 Exercícios Série Ouro ........................................... 21 Exercícios Série Platina ......................................... 26 5 Eletrólise Qualitativa ......................... 27 Exercícios Série Prata ........................................... 27 Exercícios Série Ouro ........................................... 28 Exercícios Série Platina ......................................... 31 6 Eletrólise Quantitativa ...................... 32 Exercícios Série Prata ........................................... 32 Exercícios Série Ouro ........................................... 34 Exercícios Série Platina ......................................... 38 Conteúdo Abertura_Eletroquimica_gab.indd 3 11/26/14 10:24 AM Abertura_Eletroquimica_gab.indd 4 11/26/14 10:24 AM Cap. 1 | Método do Íon-elétron ou Método da Semirreação 5 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 2. Oxidação Redução 1) Co Co31 NO3 12 NO2 2) Co Co31 NO3 12 NO2 1 H2O 3) Co Co31 NO3 12 1 2 H1 NO2 1 H2O 4) Co Co31 1 3e2 NO3 12 1 2 H1 1 e2 NO2 1 H2O (3 3) oxidação: Co Co31 1 3e2 redução: 3 NO3 12 1 6 H1 1 3e2 3 NO2 1 3 H2O equação final: Co 1 3 NO3 12 1 6 H1 Co31 1 3 NO2 1 3 H2O 3. Oxidação Redução 1) HCHO HCO2H Ag1 Ag 2) HCHO 1 H2O HCO2H Ag1 Ag 3) HCHO 1 H2O HCO2H 1 2 H 1 Ag1 Ag 4) HCHO 1 H2O HCO2H 1 2 H 1 1 2e2 Ag1 1 e2 Ag (3 2) oxidação: HCHO 1 H2O HCO2H 1 2 H 1 1 2e2 redução: 2 Ag1 1 2e2 2 Ag equação final: HCHO 1 2 Ag1 1 H2O HCO2H 1 2 Ag 1 1 2 H1 4. Oxidação Redução 1) H2S S Cr2O7 22 2 Cr31 2) H2S S Cr2O7 22 2 Cr31 1 7 H2O 3) H2S S 1 2 H 1 Cr2O7 22 1 14 H1 2 Cr31 1 7 H2O 4) H2S S 1 2 H 1 1 2e2 (3 3) Cr2O7 22 1 14 H1 1 6e2 2 Cr31 1 7 H2O oxidação: 3 H2S 3 S 1 6 H 1 1 6e2 redução: Cr2O7 22 1 14 H1 1 6e2 2 Cr31 1 7 H2O equação final: Cr2O7 22 1 3 H2S 1 8 H 1 2 Cr31 1 3 S 1 7 H2O 5. Oxidação Redução 1) H2C2O4 2 CO2 MnO4 12 Mn21 2) H2C2O4 2 CO2 MnO4 12 Mn21 1 4 H2O 3) H2C2O4 2 CO2 1 2 H 1 MnO4 12 1 8 H1 Mn21 1 4 H2O 4) H2C2O4 2 CO2 1 2 H 1 1 2e2 (3 5) MnO4 12 1 8 H1 1 5e2 Mn21 1 4 H2O (3 2) oxidação: 5 H2C2O4 10 CO2 1 10 H 1 1 10e2 redução: 2 MnO4 12 1 16 H1 1 10e2 2 Mn21 1 8 H2O equação final: 5 H2C2O4 1 2 MnO4 12 1 6 H1 10 CO2 1 2 Mn 21 1 8 H2O Gabarito Capítulo 1 Método do Íon-elétron ou Método da Semirreação EQ_C01_gabarito.indd 5 11/26/14 10:26 AM 6 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 6. Oxidação Redução 1) CH3CH2OH CH3COOH Cr2O7 22 2 Cr31 2) CH3CH2OH 1 H2O CH3COOH Cr2O7 22 2 Cr31 1 7 H2O 3) CH3CH2OH 1 H2O CH3COOH 1 4 H 1 Cr2O7 22 1 14 H1 2 Cr31 1 7 H2O 4) CH3CH2OH 1 H2O CH3COOH 1 4 H 1 1 4e2 (3 3) Cr2O7 22 1 14 H1 1 6e2 2 Cr31 1 7 H2O (3 2) oxidação: 3 CH3CH2OH 1 3 H2O 3 CH3COOH 1 12 H 1 1 12e2 redução: 2 Cr2O7 22 1 28 H1 1 12e2 4 Cr31 1 14 H2O equação final: 3 CH3CH2OH 1 2 Cr2O7 22 1 16 H1 3 CH3COOH 1 4 Cr 31 1 11 H2O 8. Oxidação Redução 1) Zn Zn(OH)2 ClO12 Cl12 2) Zn 1 2 H2O Zn(OH)2 ClO12 Cl12 1 H2O 3) Zn 1 2 H2O Zn(OH)2 1 2 H 1 ClO12 1 2 H1 2 Cl12 1 H2O 4) Zn 1 2 H2O Zn(OH)2 1 2 H 1 1 2e2 ClO12 1 2 H1 1 2e2 2 Cl12 1 H2O oxidação: Zn 1 2 H2O Zn(OH)2 1 2 H 1 1 2e2 redução: ClO12 1 2 H1 1 2e2 Cl12 1 H2O equação final: Zn 1 ClO12 1 H2O Zn(OH)2 1 Cl 12 Observação: como os íons H1 foram cancelados, não há necessidade de introduzir OH2. Observe que o produto produz uma base. 1. Oxidação Redução 1) Fe21(aq) Fe31(aq) Cr2O7 22(aq) 2 Cr31(aq) 2) Fe21(aq) Fe31(aq) Cr2O7 22(aq) 2 Cr31(aq) 1 7 H2O(l) 3) Fe21(aq) Fe31(aq) Cr2O7 22(aq) 1 14 H1(aq) 2 Cr31(aq) 1 7 H2O(l) 4) Fe21(aq) Fe31(aq) 1 e2 Cr2O7 22(aq) 1 14 H1(aq) 1 6e2 2 Cr31(aq) 1 7 H2O(l) oxidação: Fe21(aq) Fe31(aq) 1 e2 (3 6) redução: Cr2O7 22(aq) 1 14 H1(aq) 1 6e2 2 Cr31(aq) 1 7 H2O (l) equação final: 6 Fe21(aq) 1 Cr2O7 22(aq) 1 14 H1(aq) 6 Fe31(aq) 1 2 Cr31(aq) 1 7 H2O(l) 2. Oxidação Redução 1) Ag(s) Ag1(aq) NO3 2(aq) NO2(g) 2) Ag(s) Ag1(aq) NO3 2(aq) NO2(g) 1 H2O(l) 3) Ag(s) Ag1(aq) NO3 2(aq) 1 2 H1(aq) NO2(g) 1 H2O(l) 4) Ag(s) Ag1(aq) 1 e2 NO3 2(aq) 1 2 H1(aq) 1 e2 NO2(g) 1 H2O(l) oxidação: Ag(s) Ag1(aq) 1 e2 redução: NO3 2(aq) 1 2 H1(aq) 1 e2 NO2(g) 1 H2O (l) equação final: Ag(s) 1 NO3 2(aq) 1 2 H1(aq) Ag1(aq) 1 NO2(g) 1 H2O(l) Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . EQ_C01_gabarito.indd 6 11/26/14 10:26 AM Cap. 1 | Método do Íon-elétron ou Método da Semirreação 7 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 3. Oxidação Redução 1) HSO3 12(aq) SO4 22(aq) MnO4 12(aq) Mn21(aq) 2) HSO3 12(aq) 1 H2O(l) SO4 22(aq) MnO4 12(aq) Mn21(aq) 1 4 H2O(l) 3) HSO3 12(aq) 1 H2O(l) SO4 22(aq) 1 3 H1(aq) MnO4 12(aq) 1 8 H1(aq) Mn21(aq) 1 4 H2O(l) 4) HSO3 12(aq) 1 H2O(l) SO4 22(aq) 1 3 H1(aq) 1 2e2 MnO4 12(aq) 1 8 H1(aq) 1 5e2 Mn21(aq) 1 4 H2O(l) oxidação: HSO3 12(aq) 1 H2O(l) SO4 22(aq) 1 3 H1(aq) 1 2e2 (3 5) redução: MnO4 12(aq) 1 8 H1(aq) 1 5e2 Mn21(aq) 1 4 H2O(l) (3 2) equação final: 5 HSO3 12(aq) 1 2 MnO4 12(aq) 1 H1(aq) 5 SO4 22(aq) 1 2 Mn21(aq) 1 3 H2O(l) 4. Oxidação Redução 1) Zn(s)Zn21(aq) 2 NO3 2(aq) N2O(g) 2) Zn(s) Zn21(aq) 2 NO3 2(aq) N2O(g) 1 5 H2O(l) 3) Zn(s) Zn21(aq) 2 NO3 2(aq) 1 10 H1(aq) N2O(g) 1 5 H2O(l) 4) Zn(s) Zn21(aq) 1 2e2 2 NO3 2(aq) 1 10 H1(aq) 1 8e2 N2O(g) 1 5 H2O(l) oxidação: Zn(s) Zn21(aq) 1 2e2 (3 4) redução: 2 NO3 2(aq) 1 10 H1(aq) 1 8e2 N2O(g) 1 5 H2O (l) equação final: 4 Zn(s) 1 2 NO3 2(aq) 1 10 H1(aq) 4 Zn21(aq) 1 N2O(g) 1 5 H2O(l) 5. Oxidação Redução 1) U41(aq) UO2 1(aq) MnO4 12(aq) Mn21(aq) 2) U41(aq) 1 2 H2O(l) UO2 1(aq) MnO4 12(aq) Mn21(aq) 1 4 H2O(l) 3) U41(aq) 1 2 H2O(l) UO2 1(aq) 1 4 H1(aq) MnO4 12(aq) 1 8 H1(aq) Mn21(aq) 1 4 H2O(l) 4) U41(aq) 1 2 H2O(l) UO2 1(aq) 1 4 H1(aq) 1 e2 MnO4 12(aq) 1 8 H1(aq) 1 5e2 Mn21(aq) 1 4 H2O(l) oxidação: U41(aq) 1 2 H2O(l) UO2 1(aq) 1 4 H1(aq) 1 e2 (3 5) redução: MnO4 12(aq) 1 8 H1(aq) 1 5e2 Mn21(aq) 1 4 H2O (l) equação final: 5 U41(aq) 1 6 H2O(l) 1 MnO4 12(aq) 5 UO2 1(aq) 1 Mn21(aq) 1 12 H1(aq) 6. Oxidação Redução 1) CrO2 2(aq) CrO4 22(aq) ClO2(aq) Cl2(aq) 2) CrO2 2(aq) 1 2 H2O(l) CrO4 22(aq) ClO2(aq) Cl2(aq) 1 H2O(l) 3) CrO2 2(aq) 1 2 H2O(l) CrO4 22(aq) 1 4 H1(aq) ClO2(aq) 1 2 H1(aq) Cl2(aq) 1 H2O(l) 4) CrO2 2(aq) 1 2 H2O(l) CrO4 22(aq) 1 4 H1(aq) 1 3e2 ClO2(aq) 1 2 H1(aq) 1 2e2 Cl2(aq) 1 H2O(l) oxidação: CrO2 2(aq) 1 2 H2O(l) CrO4 22(aq) 1 4 H1(aq) 1 3e2 (3 2) redução: ClO2(aq) 1 2 H1(aq) 1 2e2 Cl2(aq) 1 H2O (l) (3 3) 2 CrO2 2(aq) 1 3 ClO2(aq) 1 H2O (l) 2 CrO4 22(aq) 1 3 Cl2(aq) 1 2 H1(aq) 2 OH2(aq) 1 2 CrO2 2(aq) 1 3 ClO2(aq) 1 H2O (l) 2 CrO4 22(aq) 1 3 Cl2(aq) 1 2 H1(aq) 1 2 OH2(aq) equação final: 2 CrO2 2(aq) 1 3 ClO2(aq) 1 2 OH2(aq) 2 CrO4 22(aq) 1 3 Cl2(aq) 1 H2O (l) EQ_C01_gabarito.indd 7 11/26/14 10:26 AM 8 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 7. Oxidação Redução 1) Br2(l) 2 BrO3 2(aq) Br2(l) 2 Br 2(aq) 2) Br2(l) 1 6 H2O(l) 2 BrO3 2(aq) Br2(l) 2 Br 2(aq) 3) Br2(l) 1 6 H2O(l) 2 BrO3 2(aq) 1 12 H1(aq) Br2(l) 2 Br 2(aq) 4) Br2(l) 1 6 H2O(l) 2 BrO3 2(aq) 1 12 H1(aq) 1 10e2 Br2(l) 1 2e 2 2 Br2(aq) oxidação: Br2(l) 1 6 H2O(l) 2 BrO3 2(aq) 1 12 H1(aq) 1 10e2 redução: Br2(l) 1 2e 2 2 Br2(aq) (3 5) 6 Br2(l) 1 6 H2O(l) 2 BrO3 2(aq) 1 10 Br2(aq) 1 12 H1(aq) 6 Br2(l) 1 6 H2O (l) 1 12 OH2(aq) 2 BrO3 2(aq) 1 10 Br2(aq) 1 12 H1(aq) 1 12 OH2(aq) equação final: 3 Br2(l) 1 6 OH 2(aq) BrO3 2(aq) 1 5 Br2(aq) 1 3 H2O(l) 8. Semirreação de oxidação Cu(s) Cu21(aq) 1 2e2 Semirreação de redução NO3 2 1 2 H1 1 e2 NO2 1 H2O b) O objetivo do estudante foi mostrar que o metal cobre não reage isoladamente com os íons H1 e NO3 2. 1. Redução Oxidação a) Cr2O7 22 2 Cr31 C2H6O C2H4O Cr2O7 22 2 Cr31 1 7 H2O C2H6O C2H4O Cr2O7 22 1 14 H1 2 Cr31 1 7 H2O C2H6O C2H4O 1 2 H 1 Cr2O7 22 1 14 H1 1 6e2 2 Cr31 1 7 H2O C2H6O C2H4O 1 2 H 1 1 2e2 (3 3) Cr2O7 22 1 14 H1 1 6e2 2 Cr31 1 7 H2O 3 C2H6O 3 C2H4O 1 6 H 1 1 6e2 Cr2O7 22 1 14 H1 1 6e2 2 Cr31 1 7 H2O 3 C2H6O 3 C2H4O 1 6 H 1 1 6e2 Cr2O7 22 1 8 H1 1 3 C2H6O 2 Cr 31 1 3 C2H4O 1 7 H2O b) Agente oxidante: Cr2O7 22 Agente redutor: C2H6O c) Apenas dois elétrons estão envolvidos na oxidação do etanol (vide a semiequação de oxidação). 2. Redução Oxidação Cr2O7 22 2 Cr31 C2O4 22 2 CO2 Cr2O7 22 2 Cr31 1 7 H2O C2O4 22 2 CO2 Cr2O7 22 1 14 H1 2 Cr31 1 7 H2O C2O4 22 2 CO2 a) Cr2O7 22 1 14 H1 1 6e2 2 Cr31 1 7 H2O b) C2O4 22 2 CO2 1 2e 2 c) Cr2O7 22 1 14 H1 1 6e2 2 Cr31 1 7 H2O 3 C2O4 22 6 CO2 1 6e 2 Cr2O7 22 1 14 H1 1 3 C2O4 22 2 Cr31 1 6 CO2 1 7 H2O d) Cr2O7 22 1 14 H1 1 14 OH2 1 3 C2O4 22 2 Cr31 1 6 CO2 1 7 H2O 1 14 OH 2 Cr2O7 22 1 7 H2O 1 3 C2O4 22 2 Cr3 1 6 CO2 1 14 OH 2 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . EQ_C01_gabarito.indd 8 11/26/14 10:26 AM Cap. 1 | Método do Íon-elétron ou Método da Semirreação 9 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 3. Redução Oxidação a) NO3 2 NO P4 4 PO4 32 NO3 2 NO 1 2 H2O P4 1 16 H2O 4 PO4 32 NO3 2 1 4 H1 NO 1 2 H2O P4 1 16 H2O 4 PO4 32 1 32 H1 NO3 2 1 4 H1 1 3e2 NO 1 2 H2O (3 20) P4 1 16 H2O 4 PO4 32 1 32 H1 1 20e2 (3 3) Redução: 20 NO3 2 1 80 H1 1 60e2 20 NO 1 40 H2O Oxidação: 3 P4 1 48 H2O 12 PO4 32 1 96 H1 1 60e2 Equação final: 3 P4 1 20 NO3 2 1 8 H2O 12 PO4 32 1 20 NO 1 16 H1 b) 3 P4 20 NO 3 124 g 20 30 g 124 g 100% x 50 g 31 g P ∴ P 5 25% x 5 31 g EQ_C01_gabarito.indd 9 11/26/14 10:26 AM 10 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 1. a) oxidação b) redução c) redutor d) oxidante 2. oxidação, redução 3. a) zinco b) cobre 4. Zn, Cu 5. a) diminui, aumenta b) aumenta, diminui c) Zn(s) 1 Cu21(aq) Zn21(aq) 1 Cu(s) 6. a) ânodo b) cátodo c) recebe d) emite 7. Zn | Zn21 || Cu21 | Cu 8. a) íons b) ânions c) cátions 9. a) eletrônica b) iônica 10. Mg 11. Cu21 12. Mg 13. Cu 14. Mg para Cu 15. polo 1: Cu polo 2: Mg 16. Mg 17. Cu 18. Mg Mg21 1 2e2, Cu21 1 2e2 Cu 19. Mg 1 Cu21 Mg21 1 Cu 20. Co 21. Au31 22. Co 23. Au 24. Co para Au 25. polo 1: Au polo 2: Co 26. Co 27. Au 28. Co Co21 1 2e2 Au31 1 3e2 Au 29. 3 Co 1 2 Au31 3 Co21 1 2 Au Série Prata Gabarito Capítulo 2 Células Voltaicas EQ_C02_gabarito.indd 10 11/26/14 10:28 AM Cap. 2 | Células Voltaicas 11 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 2. Alternativa c. A pilha de Daniell é uma reação espontânea de transferência de elétrons do metal zinco sólido para íons cúpricos (Cu21) da solução aquosa. Zn0(s) Zn21(aq) 1 2e2 Cu21(aq) 1 2e2 Cu0(s) Podemos representar a pilha esquematicamente por: Zn0(s) | Zn21(aq) || Cu21(aq) | Cu0(s) 3. Alternativa e. A massa de cobre aumenta devido à redução dos íons Cu21: Cu21(aq) 1 2e2 Cu(s) 4. Alternativa e. eletrodo positivo e cátodo: Cu eletrodo negativo e ânodo: Zn Zn 1 Cu21 Zn21 1 Cu 5. Alternativa c. No fio de cobre, elétrons se movem da esquerda (eletrodo de Zn) para a direita (eletrodo de Cu). Na ponte salina, cátions K1 se movem da esquerda para a direita (cátodo) e âníons Cl2, da direita para a esquer- da (ânodo). 6. Alternativa d. ânodo (oxidação): Al Al31 1 3e2 (3 2) ∴ Al é o agente redutor cátodo (redução): Pb21 1 2e2 Pb (3 3) ∴ Pb21 é o agente oxidante equação global: 2 Al 1 3 Pb21 2 Al31 1 3 Pb 7. Alternativa e. I. correta: Cu: oxida; Ag1: reduz II. correta: eletrodo de prata recebe elétrons III. correta: No ânodo sempre ocorre oxidação. IV. correta: Ag1 1 e2 Ag diminui V. correta: Cu Cu21 1 2e2 diminui 8. Alternativa c. Observando a equação fornecida, notamos que o ferro oxida, portanto, ocorre diminuição da massa do eletrodo de ferro. Fe 1 Pb21 Fe21 1 Pb diminui 9. O desgaste da barra de zinco é devido a uma oxidação do metal zinco conforme a equaçãoquímica Zn Zn21 1 2e2 O espessamento da barra de chumbo é devido a uma redução do cátion Pb21, conforme a equação química Pb21 1 2e2 Pb Sentido dos elétrons: eletrodo de zinco para eletrodo de chumbo. 10. (01) correta: X(s) X1(aq) 1 e2 (02) correta: X: perde elétrons Y1: ganha elétrons (04) correta: X sofreu oxidação (08) correta (16) errada: X0 é redutor, pois sofre oxidação (32) errada: béquer (esquerda): solução fica mais concentrada béquer (direita): solução fica mais diluída (64) correta Soma dos corretos: 79. EQ_C02_gabarito.indd 11 11/26/14 10:28 AM 12 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 11. a) semirreação de oxidação: Cr Cr31 1 3e2 (I) b) 2 3 (I): 2 Cr Cr31 1 6e2 semirreação de redução: Fe21 1 2e2 Fe (II) 3 3 (II): 3 Fe21 1 6e2 2 Cr31 1 3 Fe 2 Cr 1 3 Fe21 2 Cr31 1 3 Fe 12. Alternativa b. A 1 HCl H2 A H metal reativo (oxida mais fácil) pilha 1 polo positivo: B pilha 2 polo positivo: C metal corroído: A metal corroído: A 13. a) 2 Al 1 3 Ag2S Al2S3 1 6 Ag b) No cátodo ocorre redução do cátion Ag 1 Ag1 1 e2 Ag EQ_C02_gabarito.indd 12 11/26/14 10:28 AM Cap. 3 | Potencial de Eletrodo e suas Aplicações 13 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 1. a) 1,10 V b) Zn c) Cu d) maior 2. a) redução b) redução c) redução, oxidação d) oxidação, redução 3. ΔE0 5 E0maior 2 E0menor ∴ ΔE0 5 20,44 V 2 (21,66 V) ΔE0 5 1,22 V 4. a) menor E0 (oxidação): Ni Ni21 1 2e2 b) ΔE0 5 E0maior 2 E 0 menor ΔE0 5 10,80 V 2 (20,25 V) maior E0 (redução): 2 Ag1 1 2e2 2 Ag ΔE0 5 1,05 V equação global: Ni 1 2 Ag21 Ni21 1 2 Ag 5. a) Al e Cu ΔE 5 E0maior 2 E0menor ∴ ΔE0 5 10,34 V 2 (21,66 V) 5 2 V b) menor E0 (oxidação): Al Al31 1 3e2 (3 2) maior E0 (redução): Cu21 1 2e2 Cu (3 3) equação global: 2 Al 1 3 Cu21 2 Al31 1 3 Cu c) polo negativo: Al (menor E0); polo positivo: Cu (maior E0) 6. Alternativa b. ΔE0 5 E0maior 2 E0menor 5 10,8 2 (20,8 V) 5 1,6 V 7. a) F2 b) Li 8. espontâneas I, IV 9. Alternativa d. I. Fe reduz espontaneamente Pb21 a Pb. ∴ Fe é melhor redutor que Pb. II. Zn reduz espontaneamente Fe21 a Fe. ∴ Zn é melhor redutor que Fe. Logo, de I e II, Zn é melhor redutor que Pb e reduz espontanemante Pb21 a Pb. 10. panela de alumínio 2 panela de Al com ácido (Al reagindo com íons H1) (3 2) Al Al31 1 3e2 11,66 V (3 3) 2 H1 1 2e2 H2 0 V 2 Al 1 6 H1 2 Al31 1 3 H2 11,66 V (espontânea) redução maior E0 panela de Cu com ácido Cu Cu21 1 2e2 20,34 V 2 H1 1 2e2 H2 0 V Cu 1 2 H1 Cu21 1 H2 20,34 V (não espontânea) redução menor E0 Série Prata Gabarito Capítulo 3 Potencial de Eletrodo e suas Aplicações EQ_C03_gabarito.indd 13 11/26/14 10:34 AM 14 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 11. Al 1 3 Ag1 3 Ag 1 Al31 E0Ag1 > E 0 Al31 redução Cu 1 2 Ag1 2 Ag 1 Cu21 E0Ag1 > E 0 Cu21 redução 2 Al 1 3 Cu21 3 Cu 1 Al31 E0Cu21 > E 0 Al31 redução E0Al31 < E 0 Cu21 < E0Ag1 12. Cu Fe2+ Cu Cu21 1 2e2 20,34 V Fe2 1 2e2 Fe 20,44 V Conclusão: podemos estocar, Cu 1 Fe21 Cu21 1 Fe 20,78 V (não espontânea) pois não ocorre reação redução menor E0 14. a) II 2 Fe 1 Cu21 Fe21 1 Cu ocorre b) frasco III 2 M 5 m M V ∴ M 5 304 152 2 M 5 1 mol/L redução maior E0 frasco I 2 C 5 MM C 5 161 1 ∴ C 5 161 g/L 15. Mg 1 Cu21 Mg21 1 Cu E0Cu21 > E 0 Mg21 redução Pb 1 Cu21 Pb21 1 Cu E0Cu21 > E 0 Pb21 redução Mg 1 Pb21 Mg21 1 Pb E0Pb21 > E 0 Mg21 redução E0Mg21 < E 0 Pb21 < E0Cu21 16. a) correta: 2 Al 1 3 Cu21 2 Al31 1 3 Cu espontânea b) errada: Al: agente redutor redução maior E0 c) correta: reação inversa não espontânea d) errada: ΔE 5 E0maior 2 E0menor 5 10,34 V 2 (2l,66 V) 5 2 V 17. Alternativa d. I. Errada: melhor agente redutor: Al II. Correta III. Correta: Cu21 1 Hg Cu 1 Hg21 não espontânea IV. Errada: E0Cu21 > E 0 Al31 redução menor E0 V. Correta: Cu 1 Fe21 Cu21 1 Fe não espontânea redução menor E0 18. Somente zinco se dissolve Zn 1 2 H1 Zn21 1 H2 espontânea redução maior Ered 19. Alternativa b. E0Ag1 > E 0 Cu21 > E0Zn21 > E 0 Mg21 20. maior EQ_C03_gabarito.indd 14 11/26/14 10:34 AM Cap. 3 | Potencial de Eletrodo e suas Aplicações 15 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 1. a) redução: 2 H1 1 2e2 H2 10,00 V oxidação: Zn Zn21 1 2e2 x global: Zn 1 2 H1 Zn21 1 H2 10,76 V Zn 21 1 2e2 Zn E0red 5 20,76 V b) Ni 1 Cu21 Ni21 1 Cu ΔE 5 Emaior 2 Emenor ΔE 5 10,34 V 2 (20,25 V) ΔE 5 10,59 V oxidação redução eletrodo positivo Cu 2. Alternativa b. O eletrodo no qual ocorre uma reação de oxidação é o ânodo da pilha e consequentemente o polo negativo. É bom lembrar que se o eletrodo ligado ao eletrodo de hidrogênio sofrer reação de oxidação é porque o E0red do eletrodo de hidrogênio é maior. Assim, o E 0 red do referido eletrodo terá valor negativo. 3. Alternativa e. Fe, Fe21 || H1, 1 2 H2 ΔE 5 1 0,44 V ΔE 5 Emaior 2 Emenor 0,44 V 5 EH1, 1 2 H2 2 0 ∴ EH1, 12 H2 2 0 ∴ 5 0,44 V Fe | Fe21 || Cu21 | Cu ΔE 5 10,78 V ΔE 5 Emaior 2 Emenor 10,78 V 5 E0Cu21, Cu 2 0 E0Cu21, Cu 5 10,78 V 4. Alternativa d. ΔE0 5 E0maior 2 E0menor ΔE0 5 10,34 2 (21,66 V) ΔE0 5 2,00 V 5. Alternativa d. ΔE0 5 E0maior 2 E0menor ΔE0 5 2,8721,51 ΔE0 5 1,36 V 6. ΔE0 5 E0maior 2 E0menor 0,03 V 5 10,80 V 2 E0Fe31/Fe21 E0Fe31/Fe21 5 10,77 V 7. a) ΔE0 5 E0maior 2 E0menor 11,20 V 5 E0maior 2(20,40 V) E0maior 5 10,80 V b) K1 migra para o recipiente 2 para neutralizar o excesso de NO23 . NO23 migra para o recipiente 1 para neutralizar o excesso de Cd 21. 8. Alternativa a. Eletrodo I: polo negativo: ânodo: oxidação: Zn(s)Solução II: solução de cátíons Zn21(aq) Eletrodo III: polo positivo: cátodo: redução: Cu(s) Solução IV: solução de cátíons Cu21(aq) V: ponte salina: solução saturada de KNO3 VI: fio de cobre Esses fatos são provenientes das semirreações: Zn(s) Zn21(aq) 2 2e2 10,76 V Cu21(aq) 1 2e2 Cu(s) 10,34 V Zn(s) 1 Cu21(aq) Zn21(aq) 1 Cu(s) 11,10 V 9. Alternativa e. O experimentador esqueceu de colocar o eletrodo de zinco mergulhado na solução de ZnSO4. 10. I. placa: 2 feltro placa: 3 feltro placa: 4 zinco II. Cu21 1 2e2 Cu III. placa: 1 IV. placa: 3 Série Ouro EQ_C03_gabarito.indd 15 11/26/14 10:34 AM 16 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 11. Alternativa a. O cátodo é a lâmina que está mergulhada em uma solução cujo cátion apresenta maior potencial de redução (Ni). ΔE0 5 E0maior 2 E0menor ΔE0 5 20,23 V 2 (20,76 V) ∴ ΔE0 5 10,53 V 12 . Alternativa b. O cobre atua somente como eletrodo suporte (inerte) para a redução do H1. A fita de magnésio sofre oxidação. Teremos uma pilha formada por magnésio e H1, segundo as reações: Cátodo ⊕: 2 H1 1 2e2 H2(g) 10,00 V semirreação de redução ânodo 2: Mg(s) Mg21 1 2e2 12,36 V semirreação de oxidação Mg(s) 1 2 H1 Mg21 1 H2(g) ΔE0 5 2,36 V equação global 13. Alternativa e. ΔE0 5 E0maior 2 E0menor 3,2 V 5 0,8 V 2 E0menor E0 5 22,4 V. Corresponde ao íon Mg21. 15. Alternativa a. Pelos dados fornecidos pela tabela temos: a) Cd 1 Co21 ocorre reação; podemos concluir que o metal cádmio é mais reativo que o metal cobalto. b) Cd 1 Pb21 ocorre reação; podemos concluir que o metal cádmio é mais reativo que o metal chumbo. c) Co 1 Pb21 ocorre reação; podemos concluir que o metal cobalto é mais reativo que o metal chumbo. A ordem de reatividade dos três metais será: Cd . Co . Pb. A pilha que apresentará maior potencial será formada pelos metais Cd e Pb. As semirreações que ocorrerão serão: Ânodo: Cd0 Cd21 1 2e2 (polo negativo) Cátodo: Pb21 1 2e2 Pb0 (polo negativo) Portanto, temos a pilha de maior diferença de potencial representada por: Cd 2 | Cd21 || Pb21 ⊕ | Pb 16. Semirreação no ânodo: Zn(s) Zn21(aq) 1 2e2 Semirreação no cátodo: Cu21(aq) 1 2e2 Cu(s) Equação global: Zn(s) 1 Cu21(aq) Zn21(aq) 1 Cu(s) ΔE0 5 E0maior 2 E0menor ΔE0 5 10,34 V 2 (20,76 V) ΔE0 5 11,10 V (para uma pilha) Bateria de três pilhas em série: ΔE0 5 3(11,10 V) ΔE0 5 13,30 V 17. Alternativa d. I. Verdadeira: os discos de zinco sofrem corrosão, portanto, o zinco sofre oxidação, segundo a equação Zn(s) Zn21(aq) 1 2e2 II. Falsa: o disco de prata recebe elétrons e o zinco, que se oxida, é fonte de elétrons para o circuito externo. III. Verdadeira: o aumento do diâmetro dos discos empregados na montagem não influencia na tensão forneci- da pela pilha, influencia apenas no tempo de duração desta. 18. Alternativa e. I. Correta: o fluxo de elétrons é do ferro (mais reativo) para o cobre (menos reativo). II. Correta. III. Correta: a solução continha íons. Cd(NO3)2 (aq) Pb(NO3)2 (aq) Cd Pb +– EQ_C03_gabarito.indd 16 12/4/15 11:15 AM Cap. 3 | Potencial de Eletrodo e suas Aplicações 17 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 19. Alternativa b. I. M1 e M3 reagem com ácido clorídrico, portanto, possuem maior capacidade redutora que os metais M2 e M4. II. M3 desloca os íons dos demais metais, possuindo maior capacidade redutora. III. M4 reduz os íons M2 n1, possuindo maior capacidade redutora que o metal M2. Então, a ordem crescente de capacidade redutora é: M2 < M4 < M1 < M3. 20. Alternativa c. Previsão I – reação espontânea: Cl2 1 2 Br 2 Br2 1 2 Cl 2 Logo: EredCl2 > EredBr2 ∴ E01 > E 0 2 0 21redução Previsão II – reação não espontânea: Cu21 1 2 Br2 Cu0 1 Br2 21 0 redução Logo: EredCu21 < EredBr2 ∴ E 0 3 < E 0 2 Portanto: E 0 1 > E 0 2 > E 0 3 21. Alternativa d. Fe 1 Cu21 Fe21 1 Cu oxidação redução O íon cobre da solução ter oxidado o ferro da enxada. 22. Alternativa e. Como o cátion Al31 tem menor potencial de redução que o cátion H1, o metal Al reage. Al Al31 1 3e2 11,66 V (3 2) 2 H1 1 2e2 H2 10,00 V (3 3) 2 Al 1 6 H1 2 Al31 1 3 H2 11,66 V 23 a) CH3COCOOH 1 2 H 1 1 2e2 CH3CHOHCOOH NADH NAD1 1 H1 1 2e2 CH3COCOOH 1 H 1 1 NADH CH3CHOHCOOH 1 NAD 1 Espécie A: NADH Espécie B: NAD1 b) ΔE0 5 2190 2 (2320) ΔE0 5 130 mV c) Agente oxidante: CH3COCOOH Agente redutor: NADH 24. Alternativa a. A sequência fornecida de cima para baixo indica a ordem decrescente do poder de oxidação, isto é, diminui caráter redutor. I. Correta: Zn 1 Fe21 Zn21 1 Fe Cu 1 Fe21 não há reação oxidante II. Correta: Cu 1 2 Fe31 Cu21 1 2 Fe21 III. Correta: Cu 1 2 NO3 2 1 4 H1 Cu21 1 2 NO2 1 2 H2O IV. Correta: O Zn é mais reativo que o Fe. V. Correta: Fe 1 2 Fe31 3 Fe21 25. a) Não. Cu Cu21 1 2e2 20,34 V Mg21 1 2e2 Mg 22,4 V Cu 1 Mg21 Cu21 1 Mg 22,74 V (não espontâneo) redução menor E0 b) menor E0 (inverter) Mg Mg21 1 2e2 maior E0 (manter) Cu21 1 2e2 Cu Mg 1 Cu21 Mg21 1 Cu EQ_C03_gabarito.indd 17 11/26/14 10:34 AM 18 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 26. Alternativa d. A solução de Pb21 não pode ser armazenada em um recipiente de Zn, pois temos a reação repre- sentada pela equação: Zn 1 Pb21 Zn21 1 Pb. 27. Alternativa d. Não serão observadas transformações químicas nos tubos 1 e 3. Tubo 1: O metal prata não reduz o cátion Zn21, pois este tem menor potencial de redução que o cátion Ag1. Tubo 3: O metal zinco não reduz o cátion Mg21, pois este tem menor potencial de redução que o cátion Zn21. 28. Alternativa a. O biofilme promove a oxidação, os elétrons transitam do ânodo para o cátodo e o cátodo é o polo positivo da célula. 29. Alternativa b. 1-ª observação Zn Zn21 1 2e2 2-ª observação 2 I2 I2 1 2e 2 I2 1 2e 2 2 l2 ClO2 1 H2O 1 2e 2 Cl2 1 2 OH2 Zn 1 I2 Zn 21 1 2 l2 ClO2 1 2 I2 1 H2O I2 1 Cl 2 1 2 OH2 30. Alternativa a. Para não ocorrer a redução dos íons Ni21, o íon do metal do recipiente a ser utilizado deve ter maior potencial de redução, portanto, os metais que podem ser utilizados são cobre e o estanho. Cu 1 Ni21 não ocorre reação Sn 1 Ni21 não ocorre reação Zn0 1 Ni21 Zn211 Ni0 Fe 1 Ni21 Fe21 1 Ni0 31. Alternativa c. Cu Cu21 1 2e2 20,34 V Sn21 1 2e2 Sn 20,14 V Cu 1 Sn21 Cu21 1 Sn 20,48 V (não espontânea) redução menor E0 32. Alternativa b. Um processo espontâneo apresentaΔE > 0; em um processo espontâneo a espécie que sofre a redução é aquela que apresenta o maior potencial de redução; portanto, temos: Processo I: 2 Ag1(aq) 1 2e2 Ag0(s) E 5 0,80 V H2(g) 2 H 1(aq) 1 2e2 E 5 0,00 V 2 Ag1(aq) 1 H2(g) Ag 0(s) 1 2 H1(ag) ΔE 5 10,80 V Processo III: Mg(s) Mg21(aq) 1 2e2 E 5 12,37 V 2 H1(aq) 1 2e2 H2(g) E 5 0,00 V Mg(s) 1 2 H1(aq) H2(g) 1 Mg 21(aq) ΔE 5 12,37 V Os processos II e IV não são espontâneos, pois apresentam ΔE < 0. 33. Alternativa c. Ondas permanentes: oxidação da cisteína. Para provocar a oxidação da cistina precisamos de um agente oxidante (elevado E0): H2O2, KMnO4. Remoção das ondas permanentes (redução da cisteína). Para provocar a redução da cistina precisamos de um agente redutor (baixo E0): HSCH2COONH4 e Cu(OH)2 34. Alternativa b. ânodo: Al Al31 1 3e2 ( 2) 11,66 V cátodo: Fe21 1 2e2 Fe ( 3) 20,44 V 2 Al 1 3 Fe21 2 Al31 1 3 Fe 11,22 V e2 Sn2+ Sn2+revestimento de Sn não há reação revestimento de cobre EQ_C03_gabarito.indd 18 12/4/15 11:15 AM 1. a) O metal depositado é prata (Ag). As reações que ocorrem espontaneamente são aquelas cujo cátion do metal depositado apresenta maior potencial de redução: 1. 3 Cu21(aq) 1 2 Fe0(s) 3 Cu0(s) 1 2 Fe31(aq) 2. 2 Ag1(aq) 1 Cu0(s) 2 Ag0(s) 1 Cu21(aq) 3. 3 Ag1(aq) 1 Fe0(s) 3 Ag0(s) 1 Fe31(aq) Em “1”, depósito de cobre metálico avermelhado sobre ferro metálico cinza prateado. Em “2”, depósito prateado de prata metálica sobre cobre metálico avermelhado. Em “3”, depósito prateado de prata metálica sobre ferro metálico cinza prateado. b) A solução que mais reagiu é a que contém os íons do metal com maior potencial de redução, isto é, a solução de íons prata. Essa solução ficou azulada devido à formação de íons cobre (II): 2 Ag1(aq) 1 Cu0(s) 2 Ag0(s) 1 Cu21(aq) Cap. 3 | Potencial de Eletrodo e suas Aplicações 19 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 35. Alternativa e. O metal alumínio é o redutor mais forte do que o metal zinco, pois o DE é maior utilizando o metal cobre como cátodo. Em uma pilha, utilizando as células Al/Al31 e Zn/Zn21, teremos ânodo cátodo DE(V) Al/Al31 Zn21/Zn 0,90 (2,00 V 2 1,10 V) 36. Alternativa e. 2 Cr 1 3 Fe21 2 Cr31 1 3 Fe O cátion Cr31 tem E0red menor que o cátion Fe 21 (20,44 V) Fe 1 Ni21 Fe21 1 Ni O cátion Ni21 tem E0red maior que o cátion Fe 21 (20,44 V) Cu 1 Ni21 não há reação O cátion Ni21 tem E0red menor que o cátion Cu 21 (10,34 V) Concluímos E0red (Cr 31/Cr) 5 20,74 V E0red (Ni 21/Ni) 5 20,25 V 37. a) Óleos e gorduras são apolares, enquanto sucos concentrados de frutas são polares. A vitamina E, por exem- plo, por apresentar caráter apolar (longa cadeia carbônica) solubiliza-se em óleos e gorduras e, portanto, é um antioxidante adequado. Não se dissolve nos sucos de frutas e, portanto, não é adequada. b) De acordo com o texto, a vitamina E (oxidada) é reduzida pela vitamina C, ou seja: Oxidação: Vitamina C Vitamina C (oxidada) 1 ne2 Redução: Vitamina E (oxidada) 1 ne2 Vitamina E Vitamina C 1 Vitamina E (oxidada) Vitamina E 1 Vitamina C (oxidada) A vitamina E (oxidada) sofre redução, ou seja, apresenta maior potencial de redução que a vitamina C (oxidada). Potencial de redução II > Potencial de redução I O melhor antioxidante (redutor) é o de menor potencial de redução, ou seja, a vitamina C. 38. Alternativa b. A pilha de maior ddp é formada por cátions que têm maior e menor potenciais de redução. ânodo: menor E0red : Mg cátodo: maior E0red : Ni EQ_C03_gabarito.indd 19 12/8/15 4:03 PM 3. Alternativa e. A calda bordalesa é uma mistura aquosa de sulfato de cobre (II) com óxido de cálcio. O óxido de cálcio é um óxido básico, produzindo hidróxido de cálcio em meio aquoso. CaO 1 H2O Ca(OH)2 Para avaliar a basicidade dessa solução adicionam-se três gotas sobre uma faca de ferro limpa. O aparecimento de uma mancha avermelhada (Cu) no local de aplicação na faca indica que a calda bordalesa ainda não está com a basicidade necessária. A equação química que representa a reação de formação da mancha avermelha- da (Cu) é: 3 Cu21(aq) 1 2 Fe(s) 3 Cu(s) 1 2 Fe31(aq) oxidante redutor mancha avermelhada O cátion Cu21 não sofre redução, pois o seu potencial de redução é muito pequeno. 4. a) A oxidação química dos compostos orgânicos, ou seja, a retirada de elétrons destes compostos deve ser feita por um composto que apresente alto potencial de redução. De acordo com a tabela este composto é de o O3. Caso contrário, o composto menos eficiente para retirar elétrons do material orgânico deve apresentar menor potencial de redução e neste caso ( de acordo com a tabela) temos o Cl2. b) A equação que representa a semirreação de redução desse agente pode ser dada por: CI2 1 2e 2 2 CI2 5. a) No ânodo, ocorre a reação de oxidação do zinco: Zn(s) Zn21(aq) 1 2e2 b) A partir das equações eletroquímicas fornecidas no enunciado, teremos: Zn(s) Zn21(aq) 1 2e2 2 NH14(aq) 1 2 MnO2(s) 1 2e 2 Mn2O3(s) 1 H2O(I) 1 2 NH3(aq) 2 NH14(aq) 1 2 MnO2(s) 1 Zn(s) Mn2O3(s) 1 H2O(I) 1 2 NH3(aq) 1 Zn 21(aq) O valor da diferença de potencial (ΔE0) pode ser dado por: AE0 5 1 0,74 V 2 (2 0,76 V) 5 1,50 V c) A partir da equação global, teremos: 2 NH14(aq) 1 2 MnO2(s) 1 Zn(s) Mn2O3(s) 1 H2O(I) 2 NH3(aq) 1 Zn 21(aq) 2 mol 158 g 0,04 mol m m 5 3,16 g 6. a) Zn e Sn: ΔE 5 2 0,14 2 (2076) 5 1 0,62 V. Zn e Ag: ΔE 5 0,80 2 (20,76) 5 1 1,56 V. Sn e Ag: ΔE 5 1 0,80 2 (20,14) 5 1 0,94 V. b) ΔE 5 0,62 1 1,56 1 0,94 5 3,12 V. 7. a) Objetos de alumínio sofrem corrosão: Al 1 4 OH2 Al (OH)4 2 1 3e2 12,33 V 3 H2O 1 3e 2 3 2 H2 1 3 OH 2 20,83 V Al 1 3 H2O 1 OH 2 Al(OH)4 2 1 3 2 H2 ΔE 0 11,50 V Como ΔE0 0: reação espontânea Objetos de cobre não sofrem corrosão: Cu 1 2 OH2 Cu(OH)4 1 2e 2 10,22 V 2 H2O 1 2e 2 H2 1 2 OH 2 20,83 V Cu 1 2 H2O Cu(OH)2 1 H2 ΔE 0 5 20,61 V Como ΔE0 0: reação não espontânea b) Melhor redutor é o alumínio. Ser melhor redutor é ter maior tendência a sofrer oxidação (menor E0). 20 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . EQ_C03_gabarito.indd 20 12/9/15 8:21 AM Cap. 4 | Corrosão e Pilhas Comerciais 21 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 1. oxidação 2. preta 3. oxidar 4. espontâneo 5. anódica, catódica 6. a) Fe Fe21 1 2e2 b) 1 2 O2 1 H2O 1 2e2 2 OH2 c) Fe21 1 2 OH2 Fe(OH)2 d) Fe 1 1 2 O2 1 H2O Fe(OH)2 e) 2 Fe(OH)2 1 1 2 O2 1 H2O 2 Fe(OH)3 7. íons 9. Alternativa b. I. Correta: o x corresponde à diferença de volume inicial do ar e o volume final do ar contido no tubo de ensaio. Essa diminuição no volume do ar é devido ao consumo de O2; portanto, é possível estimar a porcentagem do oxigênio no ar. II. Incorreta: o valor de x continua o mesmo, pois o ferro é o reagente em excesso. III. Correta. 10. Alternativa e. Os metais lítio e potássio apresentam oxidação mais intensa que o metal alumínio, pois apresen- tam os seus cátionsmenores potenciais de redução que o cátion alumínio. 11. Alternativa d. As semirreações que ocorrem X : ânodo, negativo: H2 2 H 1 1 2e2 Y: cátodo, positivo: 1 2 O2 1 2e2 H2O total: H2 1 1 2 O2 H2O ou 2 H2 1 O2 2 H2O 1. Alternativa d. A equação global: 2 Cu 1 O2 1 CO2 1 H2O CuCO3 1 Cu(OH)2 2. a) 4 Al 1 3 O2 2 Al2O3 b) menor E 0 (inverter): Al Al31 1 2e2 11,66 V (3 2) maior E0 (manter): 2 H2O 1 2e 2 H2 1 2 OH 2 20,83 V (3 3) global: 2 Al 1 6 H2O 2 Al 31 1 3 H2 1 6 OH 2 10,83 V A reação é espontânea, pois ΔE0 é maior que zero. 0 11 31 0 3. Alternativa c. 2 Al 1 3 Ag2S 1 6 H2O 2 Al(OH 2)3 1 6 Ag 1 3 H2S Al: agente redutor O cátion alumínio tem menor potencial de redução que o cátion prata, portanto, é um redutor mais forte. redução oxidação Série Prata Gabarito Capítulo 4 Corrosão e Pilhas Comerciais EQ_C04_gabarito.indd 21 11/26/14 10:36 AM 22 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 4. Alternativa a. A camada escura corresponde ao composto Ag2S, a prata em presença de H2S no ar forma esse composto, de acordo com a equação: 2 Ag 1 H2S 1 1 2 O2 Ag2S 1 H2O Para retirar esse composto usa-se alumínio: 3 Ag2S(s) 1 2 Al(s) 6 Ag(s) 1 Al2S3(s) 5. Alternativa a. Com relação à limpeza do objeto de prata, temos como dado fornecido que o íon Ag1 apresenta maior facilidade para receber elétrons (sofrer redução e transformar-se em Ag0). Logo, ele pode receber elétrons tanto do metal sódio como do metal alumínio. 6. Alternativa e. O melhor metal para atuar como metal de sacrifício é o Mg, pois seu cátion tem menor potencial de redução que o cátion Fe21. 7. Alternativa e. Se a peça for de alumínio, o metal de sacrifício pode ser Mg, pois o seu cátion tem menor poten- cial de redução que o cátion alumínio, portanto, a oxidação do magnésio é mais intensa do que do alumínio. Mg Al Mg Mg2+ + 2e– mais intensa Al Al3+ + 3e– menos intensa e– 8. Alternativa a. Os cátions Cu21 e Pb21 têm maior potencial de redução que o cátion Fe21, portanto, o metal ferro oxida mais intensamente que Cu e Pb. 0 21 9. Alternativa b. Fe(OH)2 1 Zn Zn(OH)2 1 Fe oxidação O zinco sofre oxidação, pois o Nox passou de 0 para 12 (perdeu 2 elétrons). 10. a) menor E0 (inverter): Zn Zn21 1 2e2 10,76 V maior E0 (manter): Fe21 1 2e2 Fe 20,44 V global: Zn 1 Fe21 Zn21 1 Fe 10,32 V (espontânea) b) A oxidação do ferro é mais intensa que a oxidação do cobre, pois cátion ferro tem menor potencial de redução que o cátion cobre. menor E0 (inverter): Fe Fe21 1 2e2 maior E0 (manter): Cu21 1 2e2 Cu global: Fe 1 Cu21 Fe21 1 Cu 11. Alternativa e. I. Errada: Fe Fe21 1 2e2 10,44 V Cu Cu21 1 2e2 20,36 V 1 2 O2 1 H2O 1 2e2 2 OH2 10,41 V 1 2 O2 1 H2O 1 2e2 2 OH2 10,41 V Fe 1 1 2 O2 1 H2O Fe21 1 2 OH2 10,85 V Cu 1 1 2 O2 1 H2O Cu21 1 2 OH2 10,05 V II. Correta: a oxidação de ferro é mais intensa que do Sn e do Cu, pois o íon Fe21 tem menor potencial de redução. III. Correta: os metais cujos cátions têm menor potencial de redução que o cátion Fe21 oxidam mais fácil. 12. Alternativa c. A pilha formada é: 2 Fe31 1 6e2 Fe(s) E0 5 20,036 V 3 Sn(s) 3 Sn21 1 6e2 E0 5 10,136 V Equação global: 2 Fe311 3 Sn(s) 3 Sn212 Fe(s) ΔE 5 0,10 V I. Verdadeiro. II. Verdadeiro. III. Verdadeiro. Após a lata estar amassada, o estanho sofre oxidação, e é o que contamina os alimentos. 13. (01) Errada: Al (02) Correta: ΔE0 5 E0maior 2 E 0 menor ΔE 0 5 11,50 V (21,66 V) ΔE0 5 3,16 V (04) Correta: a oxidação do alumínio é mais intensa do que do ferro, pois o cátion alumínio tem menor potencial de redução que o cátion ferro. EQ_C04_gabarito.indd 22 11/26/14 10:36 AM Cap. 4 | Corrosão e Pilhas Comerciais 23 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . (08) Correta: 2 Ag 1 Hg21 2 Ag1 1 Hg redução: maior E0red (16) Correta: a oxidação de estanho é mais intensa do que do ferro, portanto, teremos a presença de íons Sn21 contaminando os alimentos. (32) Errada: 3 Hg21 1 2 Al 2 Al31 1 3 Hg espontânea redução: maior E0red (64) Errada: Sn0 Sn21 Sn: agente redutor oxidação soma: 2 1 4 1 8 1 16 5 30 14. a) Experimento 1: oxidação: Fe Fe21 1 2e2 redução: 1 2 O2 1 H2O 1 2e2 2 OH2 global: Fe 1 1 2 O2 1 H2O Fe(OH)2 2 Fe(OH)2 1 1 2 O2 1 H2O 2 Fe(OH)3 Poderia também ser aceita a seguinte equação simplificada: 2 Fe 1 3 2 O2 1 x H2O Fe2O3x H2O Experimento 2: oxidação: Mg Mg21 1 2e2 redução: 1 2 O2 1 H2O 1 2e2 2 OH2 global: Mg 1 1 2 O2 1 H2O Mg(OH)2 Experimento 3: a oxidação do ferro é mais intensa que a do estanho, portanto, depois de um certo tempo teremos as mesmas reações que ocorrem no experimento 1. b) Primeira maneira: usar uma tinta para cobrir toda a superfície do prego, Segunda maneira: usar uma fita de magnésio em contato com o prego. c) Oxidação mais intensa: Mg (melhor redutor) oxidação intermediária: Fe oxidação menos intensa: Sn Sn < Fe < Mg 16. Alternativa c. I. Correta: o recipiente de zinco é o ânodo, pois está sofrendo uma oxidação, de acordo com a semiequação. Zn(s) Zn21(aq) 1 2e2 II. Correta: uma pilha eletroquímica é um processo espontâneo (a diferença de potencial é maior que zero). III. Errada: o NH4 1 não sofre redução, pois não ocorre variação do número de oxidação do nitrogênio. NH4 1 NH3 IV. Errada: os elétrons migram do ânodo (recipiente cilíndrico de zinco) para o cátodo (bastão de carbono). No eletrólito, ocorre a migração de íons e não de elétrons. 41 31 17. Alternativa d. A espécie que recebe elétrons na pilha comum é o MnO2: MnO2 Mn2O3 redução 18. Alternativa a. ânodo: Zn 1 2 OH2 ZnO 1 H2O 1 2e 2 cátodo: HgO 1 H2O 1 2e 2 Hg 1 2 OH2 0 21 21 0 equação global: Zn 1 HgO ZnO 1 Hg redução oxidação –3 –3 EQ_C04_gabarito.indd 23 11/26/14 10:36 AM 24 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 0 21 19. Cd(s) 1 2 OH2(aq) Cd(OH)2(s) b) ΔE 0 5 E0maior 2 E 0 menor Dez pilhas em série (voltagem 5 13,0 V). oxidação: ânodoΔE0 5 10,49 V 2 (20,81 V) ΔE0 5 11,30 V 20. Alternativa e. ΔE0 5 E0maior 2 E 0 menor 11,30 V 5 E0maior 2 (20,81 V) E0maior 5 10,49 V 21. Alternativa a. Para que a bateria "ni-cad" possa ser recarregada, os produtos de descarga do processo nos eletrodos devem ser insolúveis. Portanto, as reações de oxidação e redução que irão ocorrer durante a des- carga são: Cd0(s) 1 2 OH2(aq) Cd12(OH)2(s) 1 2e 2 10,81 V 2 Ni13(OH)3(s) 1 2e 2 2 Ni12(OH)2(s) 1 2 OH 2(aq) 10,49 V oxidação redução A equação global do processo é obtida somando-se as semirreações de oxidação e redução. Cd(s) 1 2 Ni(OH)3(s) Cd(OH)2(s) 1 2 Ni(OH)2(s) 11,30 V Nas alternativas b e e há a formação de produto solúvel. Na descarga, o cádmio sofre oxidação, o que elimina as alternativas c e d, nas quais ocorre redução do cádmio. 22. Alternativa e. A melhor representação para a semirreação que ocorre no ânodo (eletrodo onde ocorre oxidação) é: Zn 1 2 OH2 Zn(OH)2 1 2e 2 23. Alternativa e. I. Incorreta: Li Li1 1 e2(oxidação) II. Incorreta: ΔE0 5 E0maior 2 E 0 menor ΔE 0 5 10,54 V 2 (23,05 V) ΔE0 5 13,59 V III. Correta: o cátodo é constituído pelo polímero/iodo, pois possui maior potencial de redução. IV. Correta: I2 1 2e 2 2 I2 agente oxidante 25. Alternativa b. I. Pb(s) 1 SO4 22(aq) PbSO4(s) 1 2e 2 10,36 V II. PbO2(s) 1 4 H 1(aq) 1 SO4 22(aq) 1 2e2 PbSO4(aq) 1 2 H2O(l) 11,69 V 12,05 V 26. 01. Errada: PbO2 é o cátodo 02. Correta: ΔE0 5 E0maior 2 E 0 menor ΔE 0 5 11,69 V 2(20,36 V) ∴ ΔE0 5 12,05 V (1 pilha) 6 pilhas 12,30 V 04. Correta. 08. Errada: descarga: Pb ânodo recarga: Pb cátodo 16. Correta. 32. Errada: Durante o processo de descarga de bateria são envolvidos 2 elétrons Total: 22 27. a) Cálculo da concentração em grama por litro. C 5 10 d p C 5 10 1,29 38 C 5 490,2 g/L Cálculo da concentração em mol por litro. C 5 M M M 5 massa molar 490,2 g/L 5 98 g/mol M M 5 5,00 mol/L b) Pb 1 SO4 22 PbSO4 1 2e 2 E 5 10,34 V 1 pilha 2,00 V PbO2 1 SO4 22 1 4 H1 1 2e2 PbSO4 1 2 H2O E 5 11,66 V 6 pilhas x ∴ x 5 12,00 V Pb 1 PbO2 1 2 SO4 22 1 4 H1 2 Pb SO4 22 1 2 H2O E 5 2,00 V 28. A semirreação que ocorre no ânodo é: H2 2 H 1 1 2e2 O sentido dos elétrons será do compartimento que contém H2 para o compartimento que contém O2. EQ_C04_gabarito.indd 24 11/27/14 12:18 PM Cap. 4 | Corrosão e Pilhas Comerciais 25 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 29. a) O produto da cela combustível é H2O. b) O ânodo de uma pilha é o polo negativo, portanto, o gás que deve alimentar o compartimento X é H2. c) H2 1 1 2 O2 H2O proporção 5 1 : 8 2 g 16 g 31. Alternativa d. I. Correta: no compartimento alimentado por hidrogênio ocorre oxidação, de acordo com a equação química: H2(g) 2 H 1 1 e2 II. Correta: na equação global os reagentes são substâncias simples (H2 e O2). III. Errada: O2 1 4 H 1 1 4e2 2 H2O 1 mol 36 g 2 mol x ∴ x 5 72 g IV. Correta: H2O(g) H2O(l) –246,6 kJ H2 + O2 1 2 32. Alternativa a. Equação de reação: 1 CH4 1 2 H2O catalisador 4 H2 1 CO2 Cálculo da quantidade de matéria de H2: PV 5 nRT 8,2 atm 100 103 L 5 n 0,082 atm L K mol 400 K n 5 2,5 104 mol de H2 Da equação, temos: 1 mol de CH4 4 mol de H2 x 25 103 mol de H2 x 5 6,25 103 mol de CH4 33. Alternativa c. Equação espontânea da pilha: Cátodo: 1 2 O2(g) 1 2 H1(aq) 1 2e2 H2O(l) 11,23 V 0 22 Ânodo: H2(g) 2 H1(aq) 1 2e2 10,0 V 0 11 Global: 1 2 O2(g) 1 H2(g) H2O(l) 11,23 V I. Falsa: forma-se água no cátodo. II. Falsa: O2 sofre redução, portanto, é o agente oxidante. III. Correta: ocorre movimento de elétrons de eletrodo de H2 (ânodo) para o de O2 (cátodo). IV. Correta: o polo negativo numa pilha é o eletrodo no qual ocorre a oxidação (maior potencial de oxidação). produz EQ_C04_gabarito.indd 25 11/26/14 10:36 AM 1. Alternativa a. Considerando-se as estruturas de X e Y e o processo de separação descrito, pode-se afirmar que as moléculas X e Y atuam como extratores catiônicos (retiram os cátions da solução), uma vez que a parte polar da molécula troca o íon H1 pelo cátion do metal. 2. Alternativa a. A célula de combustível hidrogênio/oxigênio transfoma energia química em energia elétrica, sem causar danos ao meio ambiente, porque o principal subproduto formado é a água. As semirreações e a equação global são: H2 2 H 1 1 2e2 2 H1 1 1/2 O2 1 2e 2 H2O H2 1 1/2 O2 H2O 3. Os metais Fe e Ni reagem com os H1 do HCI, pois tem menor potencial de redução. Fe 1 2 H1 Fe21 1 H2 ΔE 5 10,41 V Ni 1 2 H1 Ni21 1 H2 ΔE 5 10,24 V Como ΔE > 0 as duas reações são espontâneas. O metal Cu não reage com os íons H1 do HCI, pois tem maior potencial de redução. Cu 1 2 H1 Cu21 1 H2 ΔE 5 10,24 V Como ΔE < 0 a reação não ocorre. Peça A é mais preservada pois o Cu não reage com os íons H1. Peça C o ferro será protegido até o consumo total do metal Ni. As peças B e D, os metais estão em contato com o ácido formando uma pilha para cada par. Na peça B o ferro será mais corroído. Ordem de durabilidade decrescente A C D B. 26 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 34. a) v1 v2 CH3OH CO2 O2 2 H2O CH3OH 1 H2O CO2 O2 2 H2O CH3OH 1 H2O CO2 1 6 H 1 O2 1 4 H 1 2 H2O CH3OH 1 H2O CO2 1 6 H 1 1 6e2 O2 1 4 H 1 1 4e2 2 H2O b) No compartimento em que temos entrada de O2 ocorre redução, portanto, é o cátodo, polo positivo. No com- partimento em que temos entrada de CH3OH e H2O, ocorre oxidação, é o ânodo, polo negativo. Os elétrons fluem no circuito externo da esquerda para a direita, isto é, do ânodo para o cátodo. O fluxo dos íons H1 no interior da célula é do ânodo para cátodo. Série Platina Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . EQ_C04_gabarito.indd 26 11/26/14 10:36 AM Cap. 5 | Eletrólise Qualitativa 27 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 1. a) Na1 1 e2 Na b) Zn21 1 2e2 Zn c) Al31 1 3e2 Al d) 2 H1 1 2e2 H2 2. a) 2 F2 2e2 1 F2 b) 2 Cl 2 2e2 1 Cl2 c) 2 Br 2 2e2 1 Br2 d) 2 I2 2e2 1 I2 e) S 22 2e2 1 S f) 2 OH2 2e2 1 1 2 O2 1 H2O 3. a) NaCl Na1 1 Cl2 b) Na1 1 e2 Na c) Cl2 e2 1 1 2 Cl2 d) NaCl Na 1 1 2 Cl2 4. a) MgCl2 Mg 21 1 2 Cl2 b) cátodo: Mg21 1 2e2 Mg c) ânodo: 2 Cl2 2e2 1 Cl2 d) equação global: MgCl2 Mg 1 Cl2 5. a) Al2O3 2 Al 31 1 3 O22 b) Al31 1 3e2 Al c) O22 2e2 1 1 2 O2 d) Al2O3 2 Al 1 3 2 O2 6. a) Ag1 b) H2O c) H2O d) H 1 e) Cu21 7. a) Cl2 b) H2O c) H2O d) H2O e) OH 2 8. a) NaCl Na1 1 Cl2 b) 2 H2O 1 2e 2 H2 1 2 OH 2 c) 2 Cl2 2e2 1 Cl2 d) 2 NaCl 1 2 H2O H2 1 Cl2 1 2 Na 1 1 2 OH2 9. a) NiCl2 Ni 21 1 2 Cl2 b) Ni21 1 2e2 Ni c) 2 Cl2 2e2 1 Cl2 d) NiCl2 Ni 1 Cl2 10. a) KI K1 1 I2 b) 2 H2O 1 2e 2 H2 1 2 OH 2 c) 2 I2 2e2 1 I2 d) 2 KI 1 2 H2O H2 1 I2 1 2 K 1 1 2 OH2 11. a) Na2SO4 2 Na1 1 SO4 22 b) 2 H2O 1 2e 2 H2 1 2 OH 2 c) H2O 2e 2 1 1 2 O2 1 2 H1 d) H2O H2 1 1 2 O2 Nota: Neste último exemplo, foi a água que sofreu a eletrólise. 12. a) NiSO4 Ni 21 1 SO4 22 b) cátodo: Ni21 1 2e2 Ni c) ânodo: Ni Ni21 1 2e2 d) equação global: zero A corrente elétrica apenas transporta o níquel do ânodo para o cátodo. 13. a) Cu puro b) Cu impuro c) oxidação, redução d) Cu21 1 2e2 Cu 14. a) oxidação, oxidação b) Cu21 1 2e2 Cu c) Ag 1 Au Série Prata Gabarito Capítulo 5 Eletrólise Qualitativa EQ_C05_gabarito.indd 27 11/26/14 10:44 AM 28 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 1. Alternativa d. Esquema I: processo espontâneo: pilha (reação química gera energia elétrica). Esquema II: processo não espontâneo: eletrólise (energia elétrica gera reação química). 2. Alternativa d. O potássio obtido deverá ser recolhido em recipiente contendo querosene, para evitar o seu con- tato com o ar. O potássio reage com água, de acordo com a equação: 2 K 1 2 H2O 2 KOH 1 H2 3. a) Mg21 1 2 OH2 Mg(OH)2 Mg(OH)2 1 2 HCl MgCl2 1 2 H2O MgCl2 Mg 21 1 2 Cl2 cátodo: Mg21 1 2e2 Mg ânodo: 2 Cl2 2e2 1 Cl2 b) Mg(l) e Cl2(g) 4. Alternativa a. cátodo (Ag1 ou H2O): Ag 1 1 e2 Ag 6. Alternativa d. I. Correta: 2 Cl2 2e2 1 Cl2 II. Correta: cátodo: 2 H2O 1 2e 2 H2 1 2 OH 2 III. Errada: ocorreu oxidação do ânion Cl2 8. Alternativa e. Teremos as seguinte semirreações ocorrendo: Eletrodo negativo (cátodo): 2 H2O(l) 1 2e 2 H2(g) 1 2 OH 2(aq) Eletrodo positivo (ânodo): 2 I2(aq) I2(s) 1 2e 2 Haverá desprendimento de gás no eletrodo negativo (cátodo), e aparecimento de cor vermelha apenas ao redor do mesmo eletrodo devido à liberação de íons OH2. A fenolftaleína adquire cor vermelha em meio básico. 9. Alternativa a. Eletrólise em solução aquosa do iodeto de potássio: dissolução: K(aq) K1(aq) 1 I2(aq) (A) cátodo: H2O(l) 1 e 2 1 2 H2(g) 1 OH 2(aq) (redução) (B) ânodo: I2(aq) e2 1 1 2 I2(s) (oxidação) global: KI(aq) 1 H2O(l) 1 2 H2(g) 1 1 2 I2(s) 1 K 1(aq) 1 OH2(aq) KOH(aq) Ao redor do eletrodo A, a fenolftaleína adquire coloração rósea, pois o meio fica básico. Ao redor do eletrodo B, há liberação de I2, que forma complexo com o amido de coloração azul. 10. Alternativa a. (2) cátodo (Na1 ou H2O): 2 H2O 1 2e 2 H2 1 2 OH 2 (1) ânodo (SO4 22 ou H2O): H2O 2e 2 1 1 2 O2 1 2 H 1 11. Alternativa e. NaF(l) Na1(l) 1 F2(l) ânodo: F2(l) 1 2 F2(g) 1 e 2 cátodo: Na1(l) 1 e2 Na(l) equação global: NaF(l) Na(l) 1 1 2 F2(g) 12. Alternativa a. tubo B cátodo: 2 H2O 1 2e 2 H2 1 2 OH 2 tubo A ânodo: H2O 2e 2 1 1 2 O2 1 2 H 1 Série Ouro EQ_C05_gabarito.indd 28 11/26/14 10:44 AM Cap. 5 | Eletrólise Qualitativa 29 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 13. a) Através das semirreações a quantidade de O2 é metade da quantidade de H2; A: H2 B: O2 b) cátodo: 2 H2O 1 2e 2 H2 1 2 OH 2 ânodo: H2O 2e 2 1 1 2 O2 1 2 H 1 Meio neutro, pois [H1] 5 [OH2] 14. I. cátodo: Na1 1 e2 Na ânodo: Cl e2 1 1 2 Cl2 II. cátodo: (H1 ou H2O): 2 H 1 1 2e2 H2 ânodo (SO4 22 ou H2O): H2O 2e 2 1 1 2 O2 1 2 H 1 15. a) Ionização da água: 2 H2O(l) 2 H 1(aq) 1 2 OH2(aq) Dissociação do sal: 2 NaCl(s) 2 Na1(aq) 1 2 Cl2(aq) Semirreação de redução: 2 H1(aq) 1 2e2 H2(g) Semirreações de oxidação: 2 Cl2(aq) Cl2(g) 1 2e 2 Reação global: 2 NaCl(s) 1 2 H2O(l) H2(g) 1 Cl2(g) 1 2 Na 1(aq) 1 2 OH2(aq) b) Cátodo: temos a descarga de H1, produzindo H2. Ânodo: temos a descarga de Cl 2, produzindo Cl2. 16. a) H • • H(g) 1 • • Cl • • Cl • • (g) 2 H • • Cl • • (g) b) Dissolução em água: HCl(g) 1 H2O(l) H3O 1(aq) 1 Cl2(aq) ou HCl(g) H1(aq) 1 Cl2(aq) c) Dissociação iônica: NaCl(s) Na1(aq) 1 Cl2(aq) Reação anódica: 2 Cl−(aq) Cl2(g) 1 2e 2 Reação catódica: 2 H2O(l) 1 2e 2 H2(g) 1 2 OH 2(aq) d) Na cuba eletrolítica, forma-se uma solução de NaOH, hidróxido de sódio (soda cáustica). Equação global: 2 NaCl(s) 1 2 H2O H2(g) 1 Cl2(g) 1 2 Na 1(aq) 1 2 OH2(aq) 2 NaOH 17. a) As semirreações que ocorrem na eletrólise são: polo (2) (cátodo): Ni21(aq) 1 2e2 Ni(s) polo (1) (ânodo): 2 Cl2(ag) 2e2 1 Cl2(g) No cátodo (onde ocorre a redução), temos a formação do metal níquel e no ânodo (onde ocorre a oxidação), a formação do gás cloro. b) Ni21(aq) 1 2e2 Ni(s) 20,24 V 2 Cl2(aq) 2e2 1 Cl2(g) 21,36 V Ni21(aq) 1 2 Cl2(ag) Ni(s) 1 Cl2(g) 21,60 V O mínimo potencial aplicado pela bateria para que ocorra a eletrólise é 1,60 V. 18. a) As semirreações que ocorrem no processo são: 2 NaCl(aq) 2 Na1(aq) 1 2 Cl2(aq) ânodo: 2 Cl2(aq) 2e2 1 Cl2(g) cátodo: 2 H2O(l) 1 2e 2 1 H2(g) 1 2 OH 2(aq) equação global: 2 NaCl(aq) 1 2 H2O(l) H2(g) 1 Cl2(g) 1 2 Na 1(aq) 1 2 OH2(aq) H2(g) Cl2(g) 2 g 71 g x 60 milhões de toneladas x = 1,69 milhão de toneladas • • • • • • • • • • • • EQ_C05_gabarito.indd 29 11/26/14 10:44 AM 30 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . b) Cl2(g) e–e– H2(g) OH–(aq)Na+ NaOH(aq) NaOH(aq) NaCl(aq) NaCl(aq) –+ fonte de corrente contíua 19. a) O volume de um gás é diretamente proporcional à quantidade em mols numa mesma pressão e temperatura. 2 H2O(l) 2 H2(g) 1 O2(g) 2 mol 1 mol 1 vol. 1 vol. b) Não ocorrerá a eletrólise da água, pois a sacarose (açúcar) não sofre dissociação formando íons. Logo, não se estabelece uma corrente iônica na solução que feche o circuito elétrico. 21. Alternativa e. Cátodo: redução Cu21 1 2e2 Cu(s) 23. Alternativa b. polo (1): ânodo de níquel: Ni Ni21 1 2e2 polo (2): chave: Ni21 1 2e2 Ni Corretas: I, II, III e IV. Cu21 1 2e2 Cu 24. Alternativa e. I. polo (1): ânodo: chapa de prata II. polo (2): cátodo: objeto de cobre III. amperímetro 25. Alternativa d. Afirmação I, correta. Para que haja deposição de níquel metálico na peça – + Ni latão e– NiSO4(aq) de latão, é necessário que ela atue como cátodo no circuito citado. Cátodo: Ni21 1 2e2 Ni0 redução O íon Ni21 deve receber elétron para se transformar em níquel metal. A peça deve ser o polo negativo da eletrólise e, portanto, devemos obrigatoriamente inverter a polaridade de corrente contínua. Obs.: com a inversão da polaridade, o ânodo seria de níquel, um metal que vai ser desgastado e se transformar em íons Ni21. Ni Ni21 1 2e2 oxidação Afirmação II, correta. Para que haja imediata deposição, devemos trocar o sal da solução (NaCl)aq por um sal de Ni21, como, por exemplo, sulfato de níquel NiSO4. Afirmação III, errada. Para que haja eletrólise, é necessário corrente contínua. Não podemos substituir por uma fonte de corrente alternada de alta frequência.EQ_C05_gabarito.indd 30 11/26/14 10:44 AM Cap. 5 | Eletrólise Qualitativa 31 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 26. a) Cu2S 1 O2 2 Cu 1 SO2 b) polo (1): ânodo de cobre: Cu Cu 21 1 2e2 polo (2): cátodo de cobre: Cu21 1 2e2 Cu (depósito). c) – + Cu impuroCu puro e– e– e– Cu2+ Cu2+ SO4 2– 1. a) ΔE 5 E0maior 2 E 0 menor 5 10,34 2 (20,76) 5 1,10 V. Não haverá passagem de corrente elétrica na célula I, pois a fem é a medida da ddp quando não há passagem de corrente. b) Célula II – está ocorrendo eletrólise: Zn21 1 2e– Zn. c) Célula III – temos uma pilha: Zn Zn21 1 2e– d) Os cátions se deslocam da semicélula de zinco para a semicélula de cobre. 2. a) no ânodo: CI2(g) (oxidação do CI 2) no cátodo: Cu(s) (redução do Cu21) b) Cu21 1 2e2 Cu E0 5 10,34 V 2 CI2 CI2 1 2e 2 E0 5 21,36 V Cu21 1 2 CI2 Cu 1 CI2 ΔE 5 21,70 V potencial mínimo aplicado 1,70 V c) cátodo e–1 – ânodo 3. a) X: 2 I2 I2 1 2e 2 Y: 2 H2O 1 2e 2 H2 1 2 OH 2 b) 2 KI 12 H2O H2(g) 1 I2 1 2 KOH c) Gás: compartimento Y. Mudança de cor: compartimento Y. Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . EQ_C05_gabarito.indd 31 11/26/14 10:44 AM 32 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 1. Ag1 1 e2 Ag 1 F 108 g 0,2 F x ∴ x 5 21,6 g 2. H2O 2e 2 1 1 2 O2 1 2 H1 2 F 11,2 L 0,01 F x ∴ x 5 0,056 L 3. Cu21 1 2e2 Cu 2 96.500 C 64 g 9.650 C x ∴ x 5 3,2 g 4. Ag1 1 e2 Ag 1 mol 1 mol x 0,5 mol ∴ x 5 0,5 mol 5. Q 5 i Δt Q 5 5 9.650 C Ag1 1 e2 Ag 96.500 C 108 g 5 9.650 C x ∴ x 5 54 g 6. Q 5 i Δt Q 5 5,36 1021 3.600 ∴ Q 5 1.930 C Zn Zn21 1 2e2 65 g 2 96.500 C x 1.930 C ∴ x 5 0,65 g 7. Ag1 1 e2 Ag 96.500 C 108 g x 4,32 g ∴ x 5 3.860 C Q 5 i Δt ∴ 3.860 5 19,3 Δt Δt 5 200 s 8. X41 1 4e2 X 4 96.500 C 119 g 9.650 C x ∴ x 5 2,975 g 9. Mx1 1 xe2 M x 96.500 C 112 g 19.300 C 11,2 g ∴ x 5 2 Série Prata Gabarito Capítulo 6 Eletrólise Quantitativa EQ_C06_gabarito.indd 32 11/26/14 10:47 AM Cap. 6 | Eletrólise Quantitativa 33 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 10. M 5 n V 0,1 5 n 0,4 ∴ n 5 0,04 mol Ag1 1 e2 Ag 96.500 C 1 mol x 0,04 mol ∴ x 5 3.860 C Q 5 i Δt 3.860 5 4 Δt Δt 5 965 s ou 16 minutos 11. H2O 2e 2 1 1 2 O2 1 2 H1 2 96.500 C 12 L x 0,24 L ∴ x 5 3.860 C Q 5 i Δt, 3.860 5 193i, i 5 20 A 12. Q 5 i Δt, Q 5 1,93 300 ∴ Q 5 579 C Cu21 1 2e2 Cu 1 mol (100%) 2e2 x mol (x%) 2 96.500 C x 63,5 g 579 C 0,18 g ∴ x 5 0,94 ∴ 94% 13. Q 5 i Δt ∴ Q 5 4 300 ∴ Q 5 1.200 C 0,5 g 100% Cu21 1 2e2 Cu 0,4 g y ∴ y 5 80% 2 96.500 C 63,5 g 1.200 C x ∴ x ≅ 0,4 g 14. Q 5 i Δt, Q 5 1,6 300 ∴ Q 5 480 C 2 H2O 1 2e 2 H2 1 2 OH 2 2 96.500 C 1 mol 480 C x ∴ x 5 0,0025 mol PV 5 nRT ∴ 700 V 5 0,0025 62,3 300 V 5 0,066 L ∴ 66 mL 15. Alternativa b. A quantidade de carga elétrica será numericamente igual à área do gráfico. A 1 5 área do triângulo 5 B h 2 A2 5 área do retângulo 5 B h A 1 5 6 7.200 2 ⇒ A 1 5 21.600 A2 5 2 10.800 ⇒ A 2 5 21.600 A T 5 43.200 C 5 Q 16. série 17. Alternativa b. +– e–e–e– e– e– AgNO3 Kl – + – + i (A) 8 A1 A2 6 4 2 10 2 3 t (h) EQ_C06_gabarito.indd 33 11/26/14 10:47 AM 34 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . cubas em série: igual quantidade de mols de e2. 1-ª cuba cátodo 2-ª cuba ânodo Ag1 1 e2 2 Ag 2 H2O 1 2e 2 H2 1 2 OH 2 2 I2 2e2 1 I2 2 Ag1 1 2e2 2 Ag H2 I2 2 108 g 22,4 L 254 g 108 g x y x 5 11,2 L y 5 127 g 18. Alternativa a. Cubas em série: igual quantidade de mols de (e). Ag1 1 e2 Ag Cu21 1 2e2 Cu 2 Ag1 1 2e2 2 Ag Cu21 1 2e2 Cu 2 108 g 64 g 1,08 g x ∴ x 5 0,32 g 19. Alternativa d. Ag 1 e2 Ag Xy1 1 ye2 X 1 mol 108 g y mol 197 g 0,01 mol 1,08 g 0,01 mol 0,657 g y 5 3 Série Ouro 1. Alternativa a. Cu21 1 2e2 Cu Pb21 1 2e2 Pb 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol 2. Alternativa a. Al31 1 3e2 Al 3 F 27 g 3.600 F x x 5 32.400 g ∴ 32,4 kg 3. Alternativa b. Pb Pb21 1 2e2 207 g 2 96.500 C 0,207 g x ∴ x 5 193 C Q 5 i Δt ∴ 193 5 i 1 i 5 193 A 4. Q 5 i Δt ∴ Q 5 1 9.650 ∴ Q 5 9.650 C Fex1 1 xe2 Fe x 96.500 C 56 g 9.650 C 2,8 g ∴ x 5 2 FeCl2 ânodo (Cl 2 e H2O) 2 Cl 2 2e2 1 Cl2 5. Alternativa c. Ânodo (OH2 ou H2O): 2 OH 2 2e2 1 1 2 O2 1 H2O 2 mol 16 g x 8 g ∴ x 5 1 mol cátodo: 2 H2O 1 2e 2 H2 1 2 OH 2 2 mol 22,4 L 1 mol x ∴ x 5 11,2 L 6. Alternativa e. Cálculo da quantidade em mols de CuSO4 M 5 n V ∴ 0,1 mol/L 5 n 0,5 L ∴ n 5 0,05 mol Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . EQ_C06_gabarito.indd 34 11/26/14 10:47 AM Cap. 6 | Eletrólise Quantitativa 35 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . Cálculo da quantidade em mol de Fe 56 g 1 mol 1,12 g x ∴ x 5 0,02 mol A equação química do processo pode ser representada por Fe 1 Cu21 Fe21 1 Cu 0,02 mol 0,02 mol Todo o ferro foi consumido, sobrando íons Cu21 em solução (0,05 mol 2 0,02 mol 5 0,03 mol) 8. Alternativa a. i 5 1,1 105 A itotal 5 3,3 107 A Δt 5 3,2 107(s) Q 5 i Δt ∴ Q 5 3,3 107 3,2 107 Q 5 10,56 1014 C Al31 1 3e2 Al 3 9,6 104 C 27 g 10,56 1014 C x x 5 10 1010 g ∴ 105 t 9. Alternativa a. i 5 1,93 A Δt 5 5 minutos 5 300 s Q 5 i Δt ∴ Q 5 1,93 300 C Cu21 1 2e2 Cu 2 96.500 C r 64 g 1,93 300 C 0,18 g r 5 0,9375∴ 93,75% 10. Alternativa c. No ânodo, ocorre oxidação do cobre impuro: Cu0 Cu21 1 2e2 12. Alternativa d. Ni21 1 2e2 Ni 296.500 C 58,7 g x 5,87 g x 5 19.300 C Q 5 i Δt ∴ 19.300 5 i 1.000 i 5 19,30 A 13. 2 MnO2 2e 2 2 87 g 2 96.500 C 4,35 g x ∴ x 5 4.825 C i 5 2 mA i 5 2 1023 A Q 5 i Δt 4.825 5 2 1023 Δt Δt 5 2.412.500 s 14. a) CuSO4 Cu 21 1 SO4 22 0,10 mol/L 0,10 mol/L b) M 5 n V ∴ 0,10 5 n 1 ∴ n 5 0,10 mol Cu21 1 2e2 Cu 2 96.500 C 1 mol x 0,10 mol ∴ x 5 19.300 C Q 5 i Δt ∴ 19.300 5 5 Δt Δt 5 3.860 s EQ_C06_gabarito.indd 35 11/26/14 10:47 AM 36 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 15. a) Al < Fe < Cu O metal mais nobre dentre os três citados é o cobre. Ele não oxida com facilidade e pode ser encontrado livre na natureza. Dentre os três, foi o primeiro metal a ser utilizado pelo homem (idade do cobre). Em segundo lugar, vem o ferro, um metal mais reativo que o cobre, ele pode ser obtido pela reação do minério com carvão (1500 a.C.). O mais reativo dos três é o alumínio, que só pode ser obtido via eletrólise ígnea do seu minério (séc. XIX). b) Cálculo da carga que atravessa o circuito: Q 5 i Δt Q 5 9,65 C s21 300 s Q 5 2.895 C Pela equação da redução eletrolítica fornecida temos: Al31 1 3e2 Al 3 mol de elétrons produzem 1 mol de alumínio ↓ ↓ 3 96.500 C 27 g 2.895 C x ∴ x 5 0,27 g 16. a) 27 g 1 mol b) Al31 1 3e2 Al 8,1 103 g x ∴ x 5 300 mol 3 96.500 C 27 g (2 latinhas) Q 5 i Δt ∴ 3 96.500 5 1 t Δt 5 289.500 s 17. a) Cu21 1 2e2 Cu 2 mol 1 mol 1 pilha 2,5 1023 mol 5 1023 mol x ∴ x 5 2,5 1023 mol x 0,05 mol ∴ x 5 20 pilhas b) 1 mol 63,5 g 0,05 mol x ∴ x 5 3,175 g 18. 1) cátodo: (Cu21 ou H2O): Cu 21 1 2e2 Cu 2) ânodo (SO4 22 ou H2O): H2O 2e 2 1 1 2 O2 1 2 H 1 3) M 5 n V 0,10 5 n 0,2 ∴ n 5 0,02 mol metade: 0,01 mol Cu21 1 2e2 Cu 2 96.500 C 1 mol x 0,01 mol ∴ x 5 1.930 C Q 5 i Δt ∴ 1.930 5 0,20 Δt Δt 5 9.650 s 19. Alternativa a. M 5 n V 0,1 5 n 0,4 5 0,04 mol Ag1 1 e2 Ag 1 mol 96.500 C 0,04 mol x ∴ x 5 3.860 C Q 5 i Δt ∴ 3.860 5 3 Δt Δt 5 1.287 s ou 21 min 20. a) Fixando a carga total em 1 mol de elétrons, temos os seguintes consumos em massas: Ag Ag1 1 e2 Ni Ni21 1 2e2 108 g 1 mol 58 g 2 mol 29 g 1 mol Cd Cd21 1 2e2 Cr Cr31 1 3e2 112 g 2 mol 52 g 3 mol 56 g 1 mol 17,3 g 1 mol EQ_C06_gabarito.indd 36 11/26/14 10:47 AM Cap. 6 | Eletrólise Quantitativa 37 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . Zn Zn21 1 2e2 65 g 2 mol 32,5 g 1 mol O metal escolhido como ânodo é o cromo, pois utiliza menor massa para uma mesma quantidade de carga. b) Fixando um cátodo, o potencial de pilha mais elevado será constituído pelo metal zinco como ânodo, pois este apresenta menor potencial de redução. ΔEpilha 5 Ecátodo 2 Eânodo 5 Ecátodo 10,76 V 21. a) oxidação de etanol redução do oxigênio 1) C2H6O C2H4O2 1) O2 2 H2O 2) C2H6O 1 H2O C2H4O2 2) O2 2 H2O 3) C2H6O 1 H2O C2H4O2 1 4 H 1 3) O2 1 4 H 1 2 H2O 4) C2H6O 1 H2O C2H4O2 1 4 H 1 1 4e2 4) O2 1 4 H 1 1 4e2 2 H2O b) C2H6O 1 H2O C2H4O2 1 4 H 1 1 4e2 46 g 4 6 1023 1,6 10219 C 35 1026 g x ∴ x 5 0,29 C Q 5 i Δt 0,29 5 i 29 i 5 0,01 A 22. Alternativa c. Cálculo da quantidade de elétrons que atravessou o sistema: Ni21 1 2e2 Ni0 ↓ ↓ 2 mol de e2 58,70 g x 29,35 g ∴ x 5 1 mol de elétrons Cálculo das massas de cobre e ferro depositadas nas outras duas células: Cu21 1 2e2 Cu0 ↓ ↓ 2 mol de e2 63,50 g 1 mol de e2 y ∴ y 5 31,75 g de cobre Fe31 1 3e2 Fe0 3 mol de e2 55,80 g 1 mol de e2 z ∴ z 5 18,60 g de ferro 23. I. douração: Au31 1 3e2 Au cromação: Cr31 1 3e2 Cr II. Au31 1 3e2 Au 3 96.500 C 197 g x 0,5 g ∴ x 5 735 C Q 5 i Δt 735 5 1 Δt Δt 5 735 s aproximadamente 12 minutos 24. Alternativa e. I. Falsa. II. Correta. III. Falsa. IV. Correta. A quantidade de Ni21 é reposta pela oxidação no ânodo da barra de níquel. V. Correta: Ni21 1 2e2 Ni 2 96.500 C 58,71 g x 0,6 g ∴ x 5 1.972 C Q 5 i Δt 1.972 5 2 Δt Δt 5 986 s, aproximadamente 16 min EQ_C06_gabarito.indd 37 11/26/14 10:47 AM 38 Eletroquímica | Caderno de Atividades | Gabarito Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . 25. a) Placa em que houve perda de massa ocorreu oxidação. Zn(s) Zn21(aq) 1 2e– Placa em que houve aumento de massa ocorreu redução. Zn21(aq) 1 2e– Zn(s) b) Zn21(aq) 1 2e– Zn(s) 2 mol 65,4 g x 0,0327 g x 5 0,001 mol c) Q 5 i Dt Q 5 0,050 1.920 ∴ Q 5 96 C 6 1020 elétrons 96 C 1 elétron x x 5 16 10–20 C Carga de um elétron 5 1,6 10–19 C. 26. a) 2 Al2O3 4 Al 1 3 O2 40% 18,36 t 2 102 g 4 27 g 100% x ∴ x 5 45,9 t x 9,72 t ∴ x 5 18,36 t b) 2 Al 1 3 Cl2 2 AlCl3 2 27 g 3 71 g 2 133,5 g 270 g 639 g x excesso limitante x 5 801 g 27. Alternativa a. DE0 5 E0maior 2 E 0 menor 5 1,23 V 2 (20,02 V) 5 1,25 V eletrodo A: ânodo, oxidação, polo negativo eletrodo B: cátodo, redução, polo positivo CH3OH 6e 2 32 g 6 96.500 C = 579.000 C Série Platina 1. Alternativa d. Dissociação iônica do sal: CuSO4(s) Cu 21(aq) 1 SO2–4 (aq) Semirreação de redução (ocorre no cátodo): Cu21(aq) 1 2e– Cu0(s) Q 5 i Dt 5 10 A 3 3.600 s 5 108.000 C 2 mol de elétrons 1 mol de cobre 2 96.500C 63,5 g 108.000 x x 5 35,5 g 2. a) Al2O3(l) 2 Al 31(l) 1 3 O22(l) cátodo: Al31(l) 1 3e2 Al(l) H2O Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss a au to riz aç ão d a ed ito ra , s ão p ro ib id as . EQ_C06_gabarito.indd 38 11/26/14 10:47 AM Cap. 6 | Eletrólise Quantitativa 39 Co py rig ht © 2 01 5 po r e di to ra H AR BR A ltd a. R ep ro du çã o e ve ic ul aç ão p el a in te rn et , s em a e xp re ss
Compartilhar