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FACULDADE DE SÃO BERNARDO DO CAMPO ENGENHARIA QUÍMICA – 2º Ano 2ª Lista de Exercícios de Eletroquímica e Corrosão Profa. Lúcia Helena Terra 1. Se considerarmos que uma carga de 9650 C é responsável pela deposição de cobre que é feita em uma eletrólise de solução de sulfato de cobre, qual a massa de cobre depositada? (m =3,2 g) 2. Numa pilha antiga, o eletrólito está contido em uma lata de zinco que funciona como um dos eletrodos. Que massa de zinco é oxidada a Zn+2 durante a descarga desta pilha, por um período de 30 minutos, envolvendo uma corrente de 0,536 A? (m = 0,325g) 3. Se a pilha do exercício anterior funcionar por 90 minutos, utilizando uma carga de 1930 C, qual a massa de zinco é desgastada? (m = 0,650 g) 4. Uma cuba eletrolítica com eletrodos de cobre e contendo solução aquosa de Cu(NO3)2 é ligada em série com outra provida de eletrodos de prata e contendo solução aquosa de AgNO3. Este conjunto de cubas em série é ligado a uma fonte durante certo intervalo de tempo. Neste intervalo, um dos eletrodos de cobre teve incremento de massa de 0,64g. Qual o incremento de massa em um dos eletrodos de prata? (m = 2,16 g) 5. Uma indústria de peças metálicas para motos realiza a cromação delas por meio da redução eletrolítica do cromo (III) aquoso. a) na célula eletrolítica, a peça a ser cromada deve ser ligada ao pólo positivo ou negativo? Explique; b) a eletrólise de uma peça demora 1930 s e é realizada a uma corrente de 300 A. Estime a massa de cromo depositada, considerando – se que o rendimento do processo é de 75% (m = 78 g) 6. Na eletrólise da água, qual o volume de gás hidrogênio e de gás oxigênio, a 30°C e 1 atm, produzidos por uma corrente de 1,0 A durante 3860s? (VH2 = 0,50 L; VO2 = 0,25 L) 7. Uma solução de ácido sulfúrico foi eletrolisada, empregando – se eletrodos inertes, durante 35 minutos. O hidrogênio produzido foi recolhido sobre água, à pressão de 752 mmHg, à 28º C. Se o volume de H2 foi de 145 mL, qual a corrente de eletrólise? Dado: pressão de vapor da água a 28º C = 28 mmHg ( i = 0,52 A ) 8. Uma solução de sulfato de cobre II (CuSO4) é eletrolisada mediante eletrodos inertes. Se 4,62 g de Cu se depositam, qual a carga que passa pelo sistema? ( Q = 14042 C ) 9. Durante quanto tempo se deverá passar uma corrente de 2,25 A através de uma solução de CuSO4 para que se depositem 50,0g de cobre metálico? ( t = 18,7 h ) 10. Deseja – se converter 1,00 g do íon Au+3 (aq) em Au (s), num processo de “douração eletrolítica”. Durante quanto tempo deve circular, através da cuba eletrolítica, uma corrente de 2,00 A? ( t = 12 min ) 11. Uma corrente de 2,50 A passa por uma solução de Ni(NO3)2 durante 2,00 h, numa eletrólise. Qual a massa de níquel depositada no catodo, considerando – se um rendimento de 80%? ( m = 4,60 g ) 12. Um antigo método de medir uma corrente baseava – se no “coulometro de prata”. Uma corrente passava por uma cuba eletrolítica que tinha uma solução de íons Ag+ no compartimento catódico. Media – se a quantidade do metal depositada no catodo durante um intervalo de tempo conhecido e se calculava então a corrente. Imagine que numa experiência que durou 450 s se tenha depositado no catodo 0,052 g de Ag; qual a corrente que passou pelo circuito? ( i = 0,10 A ) 13. A reação fundamental que se passa na célula de eletrólise do Al2O3 e sais de alumínio é: Al+3 (aq) + 3 e → Al (s). Se a corrente é igual a 1,0 x 105 A, quantos gramas de alumínio metálico serão conseguidos numa operação de 8,0 h, se considerarmos rendimento de 90%? (m = 2,41 x 105 g ) 14. Quantos gramas de chumbo são consumidos quando uma bateria de chumbo fornece uma corrente de 1,0 A durante 50 h? (m = 192,7 g ) 15. A produção industrial de alumínio pela eletrólise da bauxita fundida é um processo industrial que consome grande quantidade de energia elétrica. Qual a carga necessária para que sejam produzidos 2,7 g de alumínio? (Q = 28950C) 16. Calcule o volume de hidrogênio liberado a 27OC e 700 mmHg pela passagem de uma corrente de 1,6 A durante 5 min por uma cuba contendo solução ácida. (V = 66,45 mL) 17. Qual é a quantidade de eletricidade obtida em uma pilha de Daniell pela oxidação de 0,2612g de zinco? Qual a intensidade da corrente produzida, sabendo-se que a pilha funcionou durante 25 minutos e 44 segundos? (Q = 772 C; i = 0,54 A) 18. Considere a eletrólise ígnea do CaCl2. a) Quais os produtos obtidos no anodo e no catodo? Escreva as equações químicas que ocorrem em cada eletrodo. b) Se a eletrólise foi realizada durante 1 hora e 20 minutos, com corrente de 0,8 A, quais as massas obtidas em cada eletrodo, considerando – se rendimento de 75%? (Ca = 40 u; Cl = 35,5 u) 19. Numa célula eletrolítica, durante 1,5 hora, passou - se uma corrente constante através de uma solução de íons Au +3, conseguindo – se que 80 mg de ouro fossem depositados sobre o catodo. Calcule a corrente utilizada nesta eletrólise. (Au = 197 u) 20. Considere a eletrólise em solução aquosa do Cloreto de sódio. Se a eletrólise ocorre com corrente de 2,5 A, durante 45 minutos, quais as massas dos produtos gerados no anodo e no catodo, considerando rendimento de 75%? 21. Uma eletrólise ígnea de cloreto de zinco se processa a 17°C e pressão de 1 atm. Sabendo-se que uma corrente de 5 A passa pela célula durante 10 h: a) Escreva as reações que ocorrem no anodo e no catodo desta célula e a reação global deste processo ; b) O volume do gás formado, nas condições do problema. 22. Um cubo de 1 cm de aresta foi utilizado como eletrodo em uma eletrólise de solução aquosa contendo íons Ag+, sob corrente elétrica de 1 A para que nele se deposite uma película de prata de 5 x 10 – 4 cm de espessura. Qual deve ser o tempo da eletrólise, se a densidade da prata é igual a 10,5 g/cm3? (t = 30 s) 23) Em uma célula para a para a eletrólise ígnea do NaCl, qual o polo positivo e o polo negativo, as equações anódica, catódica e global que representa este processo? Quais os produtos obtidos no anodo e no catodo? Se esta mesma eletrólise for realizada em solução aquosa, os produtos seriam os mesmos? Justifique. 24) Considere que iodeto de magnésio sofra eletrólise durante 30 minutos, a uma corrente igual a 2,5 A. Quais as quantidades de produtos formados no anodo e no catodo da célula eletrolítica considerando: a) Eletrólise Ígnea; b) Eletrólise em solução aquosa 25). Gás hidrogênio (H2) e gás oxigênio (O2) podem ser obtidos através de eletrólise da água a) Escrever a equação química que representa o processo de eletrólise da água b) Indicar em qual eletrodo (anodo ou catodo) cada um dos gases é formado; c) Quais os volumes de gás hidrogênio e de gás oxigênio obtidas através da eletrólise de água, por 15 minutos, quando se utiliza uma corrente de 0,25 A? Considere que a eletrólise ocorre na CNTP 26) Considere a eletrólise de solução aquosa de ácido sulfúrico, ocorrendo durante 15 minutos, com uma corrente igual a 3,0 A: a) escreva as equações que representam as reações que ocorrem no anodo, no catodo e a reação global b) qual a massa dos produtos formados em cada eletrodo? Para o(s) produto(s) gasoso(s), qual(is) o(s) volume(s) gerado(s) de gás, medidos na CNPT?
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