LISTA DE EXERCÍCIOS - NOX E PILHAS

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Lista 14: Eletroquímica: NOx e pilhas
Giovanna Ciutti – Química I
1.) (Ueg 2017) O escurecimento de talheres de prata pode ocorrer devido à presença de derivados de enxofre encontrados nos alimentos. A equação química de oxidação e redução que representa esse processo está descrita a seguir.
Nesse processo, o agente redutor é:
a.) sulfeto de hidrogênio
b.) oxigênio gasoso
c.) sulfeto de prata
d.) prata metálica
e.) água
2.) (Famerp 2017) O ácido nítrico é obtido a partir da amônia por um processo que pode ser representado pela reação global:
Nessa reação, a variação do número de oxidação NOx do elemento nitrogênio é igual a:
a.) 6 unidades.
b.) 4 unidades.
c.) 2 unidades.
d.) 8 unidades.
e.) 10 unidades.
3.) (Uerj 2018) Em estações de tratamento de água, é feita a adição de compostos de flúor para prevenir a formação de cáries. Dentre os compostos mais utilizados, destaca-se o ácido fluossilícico, cuja fórmula molecular corresponde a H2SiF6.
O número de oxidação do silício nessa molécula é igual a:
a.) +1
b.) +2
c.) +4
d.) +6
4.) (Unifesp 2019 - Adaptado) Algumas frutas, como maçãs e bananas, apresentam escurecimento da polpa quando cortadas e expostas ao ar. A etapa inicial desse escurecimento está representada a seguir.
Com base na variação do número de oxidação do oxigênio, justifique por que o O2 atua como espécie oxidante nessa reação.
5.) (Pucmg 2015) Numere a segunda coluna de acordo com a primeira, relacionando o elemento sublinhado com seu número de oxidação.
A sequência CORRETA encontrada é: 
a.) 4 – 5 – 3 – 2 – 1 
b.) 4 – 5 – 2 – 3 – 1 
c.) 2 – 3 – 5 – 4 – 1 
d.) 2 – 3 – 5 – 1 – 4
6.) (Fmp 2017) Arqueólogos franceses encontraram grandes quantidades de dióxido de manganês em resquícios de carvão e fuligem das fogueiras. Isso sugere que os Neandertais não gastavam tanta energia atrás desse composto químico só para pintar o corpo, como suspeitavam os pesquisadores, e, sim, para fazer fogueiras. Mas qual a relação desse mineral com fogo? Toda. Por ser um mineral muito abrasivo, quando moído e colocado sobre madeira, diminui a temperatura necessária para combustão - a centelha ideal para facilitar a vida dos nossos primos distantes. 
O dióxido de manganês, ao ser misturado à madeira, era lentamente aquecido em presença do ar, sofrendo decomposição com liberação de oxigênio e facilitando a combustão da madeira para acender as fogueiras, segundo a seguinte equação: 
O dióxido de manganês é um poderoso agente 
a.) redutor, por oxidar o oxigênio, sofrendo oxidação. 
b.) redutor, por oxidar o oxigênio, sofrendo redução. 
c.) redutor, por reduzir o oxigênio, sofrendo oxidação. 
d.) oxidante, por oxidar o oxigênio, sofrendo redução. 
e.) oxidante, por reduzir o oxigênio, sofrendo oxidação.
7.) (Unesp 2018 - Adaptado) A pilha Ag Zn − é bastante empregada na área militar (submarinos, torpedos, mísseis), sendo adequada também para sistemas compactos. A diferença de potencial desta pilha é de cerca de 1,6 V à temperatura ambiente. As reações que ocorrem nesse sistema são:
Identifique o eletrodo em que ocorre a semirreação de redução. Esse eletrodo é o polo positivo ou o negativo da pilha?
8.) Considere as seguintes afirmações a respeito da pilha de Daniell:
I. No ânodo ocorre redução dos íons da solução.
II. A passagem de elétrons, no circuito externo, ocorre sempre do cátodo em direção ao ânodo.
III. O cátodo sofre uma redução de massa.
Marque a alternativa que indica os itens que são corretos:
a.) I e II.
b.) II e III.
c.) I e III.
d.) todas.
e.) nenhuma.
9.) (CESGRANRIO-RJ) Considere a pilha representada abaixo.
Cu(s)/ Cu2+ || Fe3+, Fe2+ / Pt(s)
Assinale a afirmativa falsa.
a.) A reação de redução que ocorre na pilha é: Cu2+ + 2 e– → Cu(s)
b.) O eletrodo de cobre é o ânodo.
c.) A semi-reação que ocorre no cátodo é Fe3+ + e– → Fe2+.
d.) A reação total da pilha é: 2 Fe3+ + Cu → 2 Fe2+ + Cu2+
e.) Os elétrons migram do eletrodo de cobre para o eletrodo de platina
10.) (UNIFESP-SP) Ferro metálico reage espontaneamente com íons Pb2+, em solução aquosa. Esta reação é representada por:
Fe + Pb2+ → Fe2+ + Pb
Na pilha representada pela figura
Em que ocorre aquela reação global,
a.) os cátions devem migrar para o eletrodo de ferro.
b.) ocorre deposição de chumbo metálico sobre o eletrodo de ferro.
c.) ocorre diminuição da massa do eletrodo de ferro.
d.) os elétrons migram através da ponte salina do ferro para o chumbo.
e.) o eletrodo de chumbo atua como ânodo.
Gabarito e resolução dos exercícios
1.) Alternativa D.
Como a prata sofreu oxidação, ou seja, perdeu elétrons para o oxigênio, ela será o agente redutor.
2.) Alternativa D.
Moléculas neutras apresentam soma de NOx nula. Sabendo-se que o H apresenta NOx fixo = +1 e que o oxigênio apresenta NOx fixo = -2, podemos calcular o NOx do nitrogênio da seguinte maneira:
3.) Alternativa C.
Como a molécula é neutra, ou seja, não apresenta carga, a soma dos NOx deve ser nula. Sabendo-se que o H apresenta NOx fixo = +1 e o F apresenta NOx fixo = -1, podemos calcular o NOx do Si:
4.) O O2 atua como espécie oxidante nessa reação, pois o elemento oxigênio sofre redução (recebe elétrons: diminuição do NOx):
5.) Alternativa B.
NOx fixos:
- Al: + 3
- S: -2;
- K: +1;
- Cl: -1;
- F = -1;
- substância simples: 0.
6.) Alternativa D.
7.) A redução ocorre no cátodo, que é o polo positivo da pilha: 
8.) Alternativa E.
I- Falso, porque no ânodo de uma pilha ocorre a oxidação (perda de elétrons) de uma espécie metálica;
II- Falso, porque no circuito externo de uma pilha de Daniell os elétrons sempre fluem do ânodo em direção ao cátodo;
III- No cátodo de uma pilha de Daniel ocorre a redução (ganho elétrons) do cátion (espécie deficiente em elétrons) presente em sua solução. Ao receber elétrons, o cátion torna-se uma espécie neutra, aderindo ao eletrodo, aumentando sua massa.
9.) Alternativa A.
O enunciado fornece a notação de uma pilha, utilizada mundialmente:
Cu(s)/ Cu2+ || Fe3+, Fe2+ / Pt(s)
Na qual os componentes à esquerda da barra dupla (II) indicam a espécie que oxidou (no caso o cobre-Cu), enquanto que os da direita indicam a espécie que reduziu (Fe3+, Fe2+):
a.) Falso, pois o cobre é a espécie que sofre oxidação, representada pela seguinte equação: Cu(s) → Cu2+ + 2 e–;
b.) Verdadeiro, pois o cobre sofre oxidação, e o eletrodo que sofre oxidação é sempre o ânodo;
c.) Verdadeiro, pois redução (que sempre ocorre no cátodo) é o ato de ganhar elétron, e quando o cátion Fe+3 ganha um elétron, ele se torna o cátion Fe+2;
d.) Verdadeiro, pois o cobre neutro (Cu) está à esquerda da seta juntamente com o cátion Fe+3, e o cátion cobre (Cu+2) e o cátion Fe+2 estão do lado direito da seta, fato este que respeita os componentes que estão oxidando e reduzindo no processo indicado;
e.) Verdadeiro, pois os elétrons sempre migram do eletrodo que oxida (Cu) para o eletrodo que reduz (Pt).
10.) Alternativa C.
Analisando a equação eletroquímica fornecida pelo enunciado:
Fe + Pb2+ → Fe2+ + Pb
Temos o ferro neutro (Fe) no reagente e o cátion ferro II (Fe+2) no produto, fato este que indica a oxidação do ferro. Além disso, temos no reagente o cátion chumbo II (Pb+2) e o chumbo neutro (Pb) no produto, fato este que indica a redução do cátion chumbo. Assim:
a) Falso, como os cátions chumbo II estão sofrendo redução, eles migram para o eletrodo de chumbo;
b) Falso, porque o chumbo metálico, formado a partir da redução do cátion chumbo II, é depositado no eletrodo de chumbo
c) Verdadeiro, porque o ferro metálico está sofrendo oxidação, formando o cátion ferro II que é dissolvido na água;
d) Falso, porque os elétrons migram através do fio condutor externo, do eletrodo de ferro para o eletrodo de chumbo.
e) Falso, porque o eletrodo de chumbo atua como cátodo, pelo fato do chumbo II, presente na solução, estar sofrendo redução.