Química - Livro 4-256-258

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QUÍMICA Capítulo 7 Eletroquímica256
Analise as armações a seguir
I No ânodo, ocorre liberação de Cl2
II O meio fica básico na região próxima ao cátodo.
III A água se oxida no cátodo
Está(ão) correta(s)
A apenas I.
 apenas II.
C apenas III.
 apenas I e II.
 apenas II e III.
73 Unifesp A uma solução aquosa contendo KI suficien-
te para tornar o meio condutor, foram adicionadas
algumas gotas do indicador fenolftaleína. A solução
resultante foi eletrolisada com eletrodos inertes, no
dispositivo esquematizado a seguir
São fornecidos os potenciais padrão de redução das
espécies químicas presentes na solução, que podem
sofrer óxido-redução no processo.
K+(aq) + e– → K(s) Eo = 2,93 V
2 H2O(l) + 2 e → H2(g) + 2 OH
–(aq) Eo = 0,83 V
I2(s) + 2 e → 2 I (aq) E
o = +0,54 V
O2(g) + 4 H
+(aq) + 4 e → H2O(l) E
o = +1,23 V
Com base nesses dados, pode-se prever que, duran
te a eletrólise da solução, haverá desprendimento de
gás
A em ambos os eletrodos, e aparecimento de cor
vermelha apenas ao redor do eletrodo negativo.
 em ambos os eletrodos, e aparecimento de cor
vermelha apenas ao redor do eletrodo positivo.
C em ambos os eletrodos, e aparecimento de cor
vermelha também ao redor dos dois eletrodos.
 somente do eletrodo positivo, e deposição de po-
tássio metálico ao redor do eletrodo negativo.
 somente do eletrodo negativo, e aparecimento
de cor vermelha apenas ao redor do mesmo ele-
trodo.
74 FMP 2017 A galvanoplastia é uma técnica que per-
mite dar um revestimento metálico a uma peça,
colocando tal metal como polo negativo de um cir
cuito de eletrólise. Esse processo tem como principal
objetivo proteger a peça metálica contra a corrosão
Vários metais são usados nesse processo, como, por
exemplo, o níquel, o cromo, a prata e o ouro. O ouro,
por ser o metal menos reativo, permanece intacto
por muito tempo.
Deseja se dourar um anel de alumínio e, portanto, os
polos são mergulhados em uma solução de nitrato de
ouro III [Au(NO3)3].
Ao nal do processo da eletrólise, as substâncias for
madas no cátodo e no ânodo são, respectivamente,
A H2 e
-
NO
3
 N2 e Au
C Au e O2
 Au e NO2
 O2 e H2
75 UEM 2013 Sobre armazenadores de energia, conduti-
vidade elétrica, capacitância e reações redox, assinale
o que for correto.
Dados:
Zn2+(aq) + 2 e → Zn(s) Eo = –0,76 V
Fe2+(aq) + 2 e → Fe(s) Eo = –0,44 V
01 Um tambor de ferro enterrado, do tipo usado em
postos de combustível, pode ser protegido da
oxidação colocando em contato com ele placas
de zinco, em um processo chamado de proteção
catódica.
02 Processos de carga ou descarga elétrica de uma
bateria ou de um capacitor envolvem reações de
oxidação e redução.
04 Em uma pilha de Daniell, os elétrons podem ser
deslocados do ânodo até o cátodo por um fio feito
de um material dielétrico.
08 A eletrólise de uma solução diluída de ácido sulfúri-
co ou hidróxido de sódio em água gera hidrogênio
no cátodo e oxigênio no ânodo.
16 Capacitores podem ser utilizados em processos que
necessitam de rápida movimentação de cargas elé-
tricas, como no acionamento de um flash de uma
câmera fotográfica.
Soma:
76 Enem 2013 Eu também podia decompor a água, se fosse
salgada ou acidulada, usando a pilha de Daniell como
fonte de força. Lembro o prazer extraordinário que sen-
tia ao decompor um pouco de água em uma taça para
ovos quentes, vendo a separar-se em seus elementos, o
oxigênio em um eletrodo, o hidrogênio no outro. A ele-
tricidade de uma pilha de 1 volt parecia tão fraca, e, no
entanto podia ser suficiente para desfazer um composto
químico, a água…
SACKS, O. Tio Tungstênio: memórias de uma infância química
São Paulo: Cia. das Letras, 2002.
O fragmento do romance de Oliver Sacks relata a
separação dos elementos que compõem a água. O
princípio do método apresentado é utilizado indus-
trialmente na
A obtenção de ouro a partir de pepitas.
 obtenção de calcário a partir de rochas.
C obtenção de alumínio a partir da bauxita.
 obtenção de ferro a partir de seus óxidos.
 obtenção de amônia a partir de hidrogênio e
nitrogênio.
F
R
E
N
T
E
 3
257
77 Enem 2016 A obtenção do alumínio dá-se a partir da
bauxita (Al2O3 · 3 H2O), que é purificada e eletrolisada
numa temperatura de 1   000 oC. Na célula eletrolítica,
o ânodo é formado por barras de grafita ou carvão,
que são consumidas no processo de eletrólise, com
formação de gás carbônico, e o cátodo é uma caixa
de aço coberta de grafita.
A etapa de obtenção do alumínio ocorre no
A ânodo, com formação de gás carbônico.
 cátodo, com redução do carvão na caixa de aço.
C cátodo, com oxidação do alumínio na caixa de aço.
 ânodo, com depósito de alumínio nas barras de
grafita.
 cátodo, com fluxo de elétrons das barras de grafita
para a caixa de aço.
78 UFRN 2013 A purificação do cobre é essencial para
sua aplicação em fios condutores de corrente elétrica.
Como esse metal contém impurezas de ferro, zinco,
ouro e platina, é preciso realizar um processo de pu-
rificação na indústria para obtê-lo com mais de 99%
de pureza. Para isso, é necessário colocá-lo no ânodo
de uma cuba com solução aquosa de sulfato de cobre
e aplicar corrente elétrica de forma a depositá-lo no
cátodo, fazendo-o atingir essa pureza. Apesar de ser
um método lento e de consumir grande quantidade
de energia, os custos de produção são compensados
pelos subprodutos do processo, que são metais como
ouro, platina e prata. O método de purificação do co-
bre é conhecido como
A pilha galvânica, sendo que, no ânodo, ocorre a
oxidação do cobre metálico, e o metal que se de-
posita no cátodo é resultado da redução dos íons
Cu2+ da solução aquosa.
 eletrólise, sendo que, no ânodo, ocorre a
oxidação do cobre metálico, e o metal que se de-
posita no cátodo é resultado da redução dos íons
Cu2+ da solução aquosa.
C eletrólise, sendo que, no ânodo, ocorre a redução
do cobre metálico, e o metal que se deposita no
cátodo é resultado da oxidação dos íons Cu2+ da
solução aquosa.
 pilha galvânica, sendo que, no ânodo, ocorre a
redução do cobre metálico, e o metal que se de-
posita no cátodo é resultado da oxidação dos íons
Cu2+ da solução aquosa.
79 UEMG 2016 A eletroquímica é uma área da química
com grande aplicação industrial, dentre elas, des-
tacam-se a metalúrgica e a área de saneamento.
Na metalurgia extrativa, utiliza-se um metal como
agente redutor para obtenção de outro no estado
elementar. Já na área de saneamento, o tratamen-
to de águas residuárias utiliza o processo químico
descrito para transformar um composto químico em
outro por meio da aplicação de uma corrente elétri-
ca através da solução.
Considere os seguintes potenciais de redução des-
critos abaixo:
E° (volt)
Mg2+ + 2 e → Mg –2,38
Zn2+ + 2 e → Zn –0,76
Fe2+ + 2 e → Fe –0,44
Ni2+ + 2 e → Ni –0,25
Cu2+ + 2 e– → Cu +0,34
Ag2+ + 2 e → Ag +0,8
O par de compostos que poderia ser utilizado na
metalurgia extrativa, bem como o nome do processo
aplicado na área de saneamento, está CORRETAMENTE
descrito na opção:
A Mg como redutor para obter Zn, eletrólise.
 Cu como redutor para obter Ni, eletrólise.
C Ag como redutor para obter Mg, destilação.
 Fe como redutor para obter Ag, destilação.
80 UFJF 2016 Para a fabricação de latas para armazenar
alimentos, óleos, conservas, etc., são utilizadas as “fo-
lhas de flandres”, as quais são compostas por chapas
de aço revestidas com estanho através do processo
de galvanização. A figura abaixo representa o proces-
so de produção das “folhas de flandres”.
+
Chapa
de aço
Eletrodo
de Estanho
Solução de Sn2+
Marque a alternativa CORRETA com relação ao pro-
cesso de galvanização descrito.
A A redução do estanho ocorre na chapa de aço.
 Os elétrons fluem da chapa de aço para o eletrodo
de estanho.
C O polo negativo corresponde ao ânodo.
 Esse processo ocorre espontaneamente.
 Neste processo ocorre a conversão da energia quí-
mica em energia elétrica.
81 UEM 2016 Após a redução do Cu2S(s) em um proces-
so metalúrgico chamado ustulação, o cobre apresenta
impurezas e é purificado em um processo de eletró-
lise comeletrodos ativos utilizando-se uma solução
aquosa de sulfato de cobre II, um eletrodo de cobre
puro e um outro formado pelo cobre impuro obtido
na ustulação, de acordo com o esquema a seguir.
QUÍMICA Capítulo 7 Eletroquímica258
Assinale o que for correto.
01 O eletrodo A é formado pelo cobre com impurezas.
02 À medida que o processo eletrolítico avança, o cá-
todo diminui a sua massa.
04 No ânodo ocorre a oxidação do cobre segundo a
reação Cu(s) → Cu2+(aq) + 2 e .
08 No cátodo ocorre a redução do cobre segundo a
reação Cu2+(aq) + 2 e → Cu(s).
16 O processo que forma o cobre puro é também co-
nhecido como refino eletrolítico.
Soma:
Texto para as questões 82 e 83.
O silício metalúrgico, purificado até atingir 99,99% de
pureza, é conhecido como silício eletrônico. Quando cortado
em fatias finas, recobertas com cobre por um processo eletrolí-
tico e montadas de maneira interconectada, o silício eletrônico
transforma-se em microchips.
A figura reproduz uma das últimas etapas da preparação
de um microchip.
As fatias de silício são colocadas numa solução de sulfato de
cobre. Nesse processo, íons de cobre deslocam-se para a super-
fície da fatia (cátodo), aumentando a sua condutividade elétrica.
(http://umumble.com Adaptado.)
82 Unesp 2013 O processo de recobrimento das fatias de
silício é conhecido como
A eletrocoagulação.
 eletrólise ígnea
C eletrodeformação.
 galvanoplastia
 anodização.
83 Unesp 2013 A semirreação na superfície da fatia de
silício, cátodo, é representada por:
A Cu2+ + 2 H2O → O2(g) + 4 H
+ + Cu(s).
 2 Cu+ + H2O → 2 Cu(s) + H2O + 2 e
-.
C → +- - -2 SO S O 2 e
4
2
2 8
2
 Si(s) + 4 e- → Si4+(s)
 Cu2+ + 2 e- → Cu(s).
84 Enem PPL 2015 O alumínio é um metal bastante versá-
til, pois, a partir dele, podem-se confeccionar materiais
amplamente utilizados pela sociedade. A obtenção do
alumínio ocorre a partir da bauxita, que é purificada e
dissolvida em criolita fundida (Na3AlF6) e eletrolisada a
cerca de 1 000 °C. Há liberação do gás dióxido de carbo-
no (CO2), formado a partir da reação de um dos produtos
da eletrólise com o material presente nos eletrodos. O
ânodo é formado por barras de grafita submergidas na
mistura fundida. O cátodo é uma caixa de ferro coberta
de grafita. A reação global do processo é:
2 Al2O3(l) + 3 C(s) → 4 Al(l) + 3 CO2(g)
Na etapa de obtenção do alumínio líquido, as reações
que ocorrem no cátodo e ânodo são:
A cátodo: Al3+ + 3 e- → Al
→ +
+ →




- -
ânodo
2O O 4e
C O CO
2
2
2 2
 → +
+ →




- -
cátodo
2O O 4 e
C O CO
2
2
2 2
ânodo: Al3+ + 3 e- → Al
C
l l+ →
→ +




+ -
- -cátodo
A 3e A
2O O 4e
3
2
2
ânodo: C + O2 → CO2
 l l+ →
+ →



+ -
cátodo
A 3e A
C O CO
3
2 2
ânodo: 2 O2- → O2 + 4 e
-
 cátodo: 2 O2- → O2 + 4 e
-
l l+ →
+ →



+ -
ânodo
A 3e A
C O CO
3
2 2
85 UFG Uma chave, imersa em uma solução de sulfato de
cobre, é conectada a uma placa de cobre por meio de
uma pilha comum, como mostra a figura abaixo.