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392 UNIDADE 5 | ELETROQUÍMICA 8. (UFPE) Dário Belo, um torcedor fanático, no ano em que seu time foi campeão, ouviu seguidas ve- zes a narração do gol da vitória, narrado pelo saudoso e inigualável “Gandulão de Ouro”. Admi- ta que o desgaste sofrido pela cápsula de zinco da pilha, apenas para Dário Belo ouvir as várias repetições da narração do gol, foi de 0,327 g. Sabendo-se que a corrente elétrica fornecida pela pilha é constante e igual a 0,2 ampère, e que a narração do gol levou exatos 25 s, qual o número de vezes que o fanático Dário Belo ouviu a narra- ção do gol? (Dado: Zn 5 65,4 u.) a) 100 b) 193 c) 1 000 d) 10 000 e) 300 9. (UCS-RS) Halogênios são muito reativos e por esse motivo não são encontrados na natureza na forma de substâncias simples. Entretanto, eles podem ser obtidos industrialmente a partir de um processo conhecido como eletrólise ígnea. No caso do cloro, esse processo é realizado em uma cuba eletrolítica com o cloreto de sódio fundido. Aproximadamente 12 milhões de toneladas de C, 2 são produzidas anualmente nos Estados Unidos. Cerca de metade desse cloro é utilizada na fabri- cação de compostos orgânicos halogenados, en- quanto o restante é empregado como alvejante na indústria do papel e de tecidos. O volume de C, 2 medido nas CNTP quando uma corrente elé- trica de intensidade igual a 10 ampères atravessa uma cuba eletrolítica contendo cloreto de sódio fundido durante 965 segundos é de: Dado: F 5 96 500 C/mol. a) 0,71 L. b) 1,12 L. c) 2,24 L. d) 3,55 L. e) 4,48 L. 10. (UFRJ) Em uma aula demonstrativa, um pro- fessor fez passar, durante 60 minutos, uma corrente de 1,34 A por uma cuba eletrolítica que continha uma solução aquosa de cloreto de sódio; como resultado, obteve um gás em cada eletrodo. Sabendo que a carga elétrica total que passa pela cuba durante a experiência é suficiente para X X produzir 0,05 g de gás no cátodo, calcule o volume em litros ocupado por este gás nas CNTP. (Mas- sas molares em g/mol: H 5 1; O 5 16; C, 5 35,5.) NaC, (aq) R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra 12 11. (Unicamp-SP) A Revista no 126 veiculou uma no- tícia sobre uma máquina de lavar que deixa as roupas limpas sem a necessidade de usar produ- tos alvejantes e elimina praticamente todas as bactérias dos tecidos. O segredo do equipamen- to é a injeção de íons prata durante a operação de lavagem. A corrente elétrica passa por duas chapas de prata, do tamanho de uma goma de mascar, gerando íons prata, que são lançados na água durante os ciclos de limpeza. a) No seu site, o fabricante informa que a máqui- na de lavar fornece 100 quadrilhões (100 ? 1015) de íons prata a cada lavagem. Considerando que a máquina seja utilizada 3 vezes por se- mana, quantos gramas de prata são lançados no ambiente em um ano (52 semanas)? b) Considere que a liberação de íons Ag1 em fun- ção do tempo se dá de acordo com o gráfico abaixo. Calcule a corrente em ampères (C/s) em que a máquina está operando na liberação dos íons. Mostre seu raciocínio. Dados: F 5 96 500 C ? mol21; constante de Avo- gadro 5 6,02 ? 1023 mol21. 6 ?10–15 Tempo (s) Ag+ (mol) 4 ?10–15 2 ?10–15 0 0 1 000 2 000 3 000 R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U5_Cap21_p387a405.indd 392 8/2/18 12:21 PM 393CAPÍTULO 21 | ASPECTOS QUANTITATIVOS DA ELETRÓLISE 1. (Espcex/Aman) No ano de 2014, os alunos da Espcex realizaram um experimento de eletrólise durante uma aula prática no Laboratório de Quí- mica. Nesse experimento, foi montado um banho eletrolítico, cujo objetivo era o depósito de cobre metálico sobre um clipe de papel, usando no ba- nho eletrolítico uma solução aquosa 1 mol ?L21 de sulfato de cobre II. Nesse sistema de eletróli- se, por meio de uma fonte externa, foi aplicada uma corrente constante de 100 mA durante 5 minutos. Após esse tempo, a massa aproximada de cobre depositada sobre a superfície do clipe foi de: Dados: massa molar Cu 5 64 g/mol; 1 faraday 5 96 500 C. a) 2,401g. b) 1,245 g. c) 0,987 g. d) 0,095 g. e) 0,010 g. 2. (Espcex/Aman) Algumas peças de motocicletas, bicicletas e automóveis são cromadas. Uma peça automotiva recebeu um “banho de cromo”, cujo processo denominado cromagem consiste na de- posição de uma camada de cromo metálico sobre a superfície da peça. Sabe-se que a cuba eletro- lítica empregada nesse processo (conforme a figura abaixo), é composta de peça automotiva ligada ao cátodo (polo negativo), um eletrodo iner- te ligado ao ânodo e uma solução aquosa de 1 mol ? L21 de CrC, 3 . BATERIA solução aquosa de cloreto de crômio 1 2 peça automotiva a ser cromada eletrodo inerte e2 Supondo que a solução esteja completamente dissociada e que o processo eletrolítico durou 96,5 min sob uma corrente de 2 A, a massa de cromo depositada nessa peça foi de: Cr31 (aq) 1 3 e2 Cr0 X R e p ro d u ç ã o /A rq u iv o d a e d it o ra Desafiando seus conhecimentos Dados: massas atômicas Cr 5 52 u e C, 5 35,5 u; 1 faraday 5 96 500 C/mol de e2 a) 0,19 g. b) 0,45 g. c) 1,00 g. d) 2,08 g. e) 5,40 g. 3. (PUC-RJ) Considerando 1 F 5 96 500 C (quanti- dade de eletricidade relativa a 1 mol de elétrons), na eletrólise ígnea do cloreto de alumínio, A,C, 3 , a quantidade de eletricidade, em Coulomb, ne- cessária para produzir 21,6 g de alumínio metá- lico é igual a: a) 61 760 C. b) 154 400 C. c) 231 600 C. d) 308 800 C. e) 386 000 C. 4. (UPM-SP) Pode-se niquelar (revestir com uma fina camada de níquel) uma peça de um determi- nado metal. Para esse fim, devemos submeter um sal de níquel (II), normalmente o cloreto, a um processo denominado eletrólise em meio aquoso. Com o passar do tempo, ocorre a deposição de níquel sobre a peça metálica a ser revestida, gas- tando-se certa quantidade de energia. Para que seja possível o depósito de 5,87 g de níquel sobre determinada peça metálica, o valor da corrente elétrica utilizada, para um processo de duração de 1 000 s, é de: Dados: Constante de Faraday 5 96 500 C; massa molar em (g/mol): Ni 5 58,7 a) 9,65 A. b) 10,36 A. c) 15,32 A. d) 19,30 A. e) 28,95 A. 5. (UFPR) As baterias são indispensáveis para o fun- cionamento de vários dispositivos do dia a dia. A primeira bateria foi construída por Alessandro Volta em 1800, cujo dispositivo consistia numa pilha de discos de zinco e prata dispostos alter- nadamente, contento espaçadores de papelão embebidos em solução salina. Daí vem o nome “pilha” comumente utilizado. X X X 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U5_Cap21_p387a405.indd 393 8/2/18 12:21 PM 394 UNIDADE 5 | ELETROQUÍMICA Dados: 1 1 2 1 2 1 2 → → E (V) Ag e Ag 0,80 Zn 2 e Zn 0,76 0 2 1 A 5 C ? s21; 1 F 5 96 500 C ? mol21; Massa mo- lar (g ? mol21): Ag 5 108; Zn 5 65. a) De posse dos valores de potencial padrão de redução (E0), calcule o potencial padrão da pi- lha de Zn/Ag. b) Considere que, com uma pilha dessas, dese- ja-se manter uma lâmpada acesa durante uma noite (12 h). Admita que não haverá queda de tensão e de corrente durante o período. Para mantê-Ia acesa, a corrente que passa pela lâmpada é de 10 mA. Calcule a massa de zinco que será consumida durante esse período. 6. (Acafe-SC) O cromo é usado na galvanoplastia re- vestindo estruturas metálicas pelo processo de eletrodeposição. 867 mg de cromo metálico foram depositados sobre um metal em solução ácida que contém óxido de cromo VI sob corrente de 5 A. CrO 3 (aq) 1 6 H1 (aq) 1 6 e2 → Cr (s) 1 3 H 2 O Assinale a alternativa que contém o tempo ne- cessário para a realização desse processo. Dados: 1 F 5 96 500 C; Cr: 52 g/mol; O: 16 g/mol. a) 16 minutos e 44 segundos. b) 19 minutos e 30 segundos. c) 5 minutos e 22 segundos. d) 32 minutos e 10 segundos. 7. (IME-RJ) Uma empresa de galvanoplastia produz peças especiais recobertas com zinco. Sabendoque cada peça recebe 7 g de Zn, que é utilizada uma corrente elétrica de 0,7 A e que a massa molar do zinco é igual a 65 g/mol, qual o tempo necessário para o recobrimento dessa peça es- pecial? (Constante de Faraday: 1 F 5 96 500 C ? mol21). a) 4 h e 45 min b) 6 h e 30 min c) 8 h e 15 min d) 10 h e 30 min e) 12 h e 45 min 8. (ITA-SP) Deseja-se depositar uma camada de 0,85 g de níquel metálico no cátodo de uma célula ele- trolítica, mediante a passagem de uma corrente elétrica de 5 A através de uma solução aquosa de X X nitrato de níquel. Assinale a opção que apresen- ta o tempo necessário para esta deposição, em minutos. a) 4,3 b) 4,7 c) 5,9 d) 9,3 e) 17,0 9. (Vunesp-SP) Em um experimento, um estudante realizou, nas Condições Ambiente de Tempera- tura e Pressão (CATP), a eletrólise de uma solução aquosa de ácido sulfúrico, utilizando uma fonte de corrente elétrica contínua de 0,200 A duran- te 965 s. Sabendo que a constante de Faraday é 96 500 C/mol e que o volume molar de gás nas CATP é 25 000 mL/mol, o volume de H 2 (g) des- prendido durante essa eletrólise foi igual a: a) 30,0 mL. b) 45,0 mL. c) 10,0 mL. d) 25,0 mL. e) 50,0 mL. 10. (Acafe-SC) Sob condições apropriadas em uma cuba eletrolítica ocorreu a eletrólise de uma so- lução aquosa de sulfato de cobre II. Nesse pro- cesso ocorreram a formação de 6,35 g de cobre e o desprendimento de um gás. Dados: O 5 16 g/mol; Cu 5 63,5 g/mol. semirreação catódica: Cu21 (aq) 1 2 e2 → Cu (s) semirreação anódica: 2 H 2 O (,) O 2 (g) 1 4 e2 1 4 H1 (aq) O volume do gás produzido quando medido nas CNTP é: a) 2,24 L. b) 1,12 L. c) 6,35 L. d) 3,2 L. 11. (Uece) Duas células galvânicas ligadas em série contêm, respectivamente, íons Cu21 e Au31. No cátodo da primeira são depositados 0,0686 g de cobre. A massa de ouro que será depositada, ao mesmo tempo, no cátodo da outra célula, em gramas, será, aproximadamente: a) 0,140. b) 0,280. c) 0,430. d) 0,520. X X X X 2CONECTEQuim_MERC18Sa_U5_Cap21_p387a405.indd 394 8/2/18 12:21 PM