Exercícios de Eletroquímica

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EXERCÍCIOS_ELETROQUÍMICA (pilha e eletrólise) 
1ª Questão: Uma pilha “recarregável” alcalina de uso comercial é formada pelos elementos químicos níquel e 
cádmio. Participam também o hidróxido de níquel III e hidróxido de potássio. Os potenciais padrão de redução das 
semi-reações envolvidas são os seguintes: 
 
Cd
2+
 + 2e
-
 → Cd
0
 E
0
 = - 0,4 volt 
Ni
3+
 + 1e
-
 → Ni
2+
 E
0
 = 1,0 volt 
 
Considerando os dados acima avalie as afirmativas a seguir. Faça a correção das afirmativas falsas. 
a) ( ) A diferença de potencial da pilha Ni-Cd vale 0,6 volt. 
b) ( ) Na pilha Ni-Cd o metal cádmio é o agente redutor dos íons Ni
2+
. 
c) ( ) O fluxo de elétrons, no circuito externo, vai do eletrodo de cádmio para o eletrodo de hidróxido de níquel III. 
d) ( ) Durante a descarga da pilha os íons Ni
3+
 sofrem oxidação. 
e) ( ) A reação global da pilha é: Cd
0
 + 2Ni
2+
 → Cd
2+
 + 2Ni
3+
. 
 
2ª Questão: Apresente a equação global da eletrólise de uma solução aquosa de nitrato de cobre II (Cu(NO3)2), 
com eletrodos de grafite. Represente também todas as equações deste processo (dissociação do sal, auto-
ionização da água, oxidação e redução). 
 
3ª Questão: A ferrugem pode ser representada pela fórmula Fe2O3.3H2O. Quais substâncias devem reagir com o 
ferro para que ocorra a formação de ferrugem? 
 
4ª Questão: Numa pilha de flash antiga, o eletrólito está contido numa lata de zinco que funciona como um dos 
eletrodos. Que massa de Zn é oxidada a Zn
2+
 durante a descarga desse tipo de pilha, por um período de 30 
minutos, envolvendo uma corrente de 5,36 x 10
-1
 A? 
 
5ª Questão: Considere a eletrólise de 200 ml de solução 0,1 mol/l de sulfato de cobre II, numa cuba com eletrodos 
de platina, por uma corrente de 0,2 A. 
a) Escreva a equação da semi-reação catódica. 
b) Escreva a equação da semi-reação anódica. 
c) Calcule o tempo necessário para reduzir à metade a concentração dos íons Cu
2+
. 
 
 
6ª Questão: Desenhe uma pilha semelhante à pilha de Daniell com eletrodos de cobre e alumínio. Indique: o 
sentido do fluxo de elétrons, o polo positivo, o polo negativo, o anodo, o catodo, o sentido do fluxo dos íons, dê a 
reação global, indique o oxidante e o redutor e calcule a diferença de potencial da pilha. 
Al
3+
 + 3e
 
 Al(s) E
0 
= - 1,66V 
Cu
2+
 + 2e  Cu(s) E
0 
= + 0,34V 
 
 
7ª Questão: Certos metais que oxidam mais facilmente que o ferro podem ser usados na fabricação de eletrodos de 
sacrifícios, que previnem a corrosão de objetos de ferro, como canos de água e esgoto. A proteção se baseia na 
oxidação preferencial desses metais no lugar do ferro. A seguir os potenciais-padrão para algumas semi-reações. 
 
Ag 
+
(aq) + e  Ag(s) E° = +0,80 volts 
Cu
2+
(aq) + 2e  Cu(s) E° = +0,34 volts 
Ni
2+
(aq) + 2e  Ni(s) E° = 0,25 volts 
Fe
2+
(aq) + 2e  Fe(s) E° = 0,44 volts 
Mg
2+
(aq) + 2e  Mg(s) E° = 2,37 volts 
Zn
2+
(aq) + 2e
-
 → Zn(s) E° = - 0,76 volts 
Sn
2+
(aq) + 2e
-
 → Sn(s) E° = -0,14 volts 
 
a) Cite todos os metais acima apropriados para prevenir essa corrosão como eletrodo de sacrifício. Justifique a 
resposta. 
b) Calcule o ddp mais alto que se pode obter a partir da reação que envolve a redução do ferro II por um dos metais 
acima. Apresente a equação global desse processo. 
 
8ª Questão: Em relação a eletrólise, analise as afirmativas seguintes. 
a) ( ) Em qualquer eletrólise, ocorre uma redução no catodo e uma oxidação no anodo. 
b) ( ) Fundamentalmente, a eletrólise é um processo de oxirredução. 
c) ( ) A eletrólise de sais só é possível quando os mesmos são dissolvidos em meio aquoso. 
d) ( ) A eletrólise é uma reação de oxirredução espontânea. 
e) ( ) Na eletrólise o polo positivo é o anodo e o polo negativo é o catodo. 
f) ( ) Na eletrólise os elétrons chegam pelo catodo e retornam pelo anodo. 
 
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9ª Questão: Apresente a equação global da eletrólise de uma solução aquosa de sulfato de ouro III (Au2(SO4)3), 
com eletrodos de grafite. Represente também todas as equações deste processo (dissociação do sal, auto-
ionização da água, oxidação e redução). 
 
10ª Questão: Uma peça de ferro constitui o catodo de uma célula eletrolítica, que contém uma solução aquosa de 
sulfato de zinco (ZnSO4). Faz-se passar pela célula uma corrente de 20,5 A. Calcule o tempo, em segundos, 
necessário para que seja depositada, na peça de ferro, uma camada de zinco de massa 1,3g. Apresente todos os 
cálculos. 
 
11ª Questão: Ao deixarmos duas palhas de aço, uma seca, a outra umedecida com água, qual irá enferrujar mais 
rapidamente? Por quê? 
 
12ª Questão: A bateria comum de automóvel é constituída de anodos de chumbo e catodos de óxido de chumbo IV. 
Esses eletrodos são imersos em uma solução de ácido sulfúrico de título 38%. Na bateria em operação ocorre a 
seguinte reação: 
Pb(s) + PbO2(s) + 2H
+
(aq) + HSO4
-
(aq) → 2PbSO4(s) + 2H2O(l) 
a) Escreva as semi-reações de oxidação e de redução que ocorrem em cada um dos eletrodos, sabendo que 
em ambos se forma PbSO4 sólidos. 
b) Explique por que a determinação da densidade da solução de ácido sulfúrico permite estimar a carga de 
bateria. 
 
 
13ª Questão: Um rádio de pilha ficou ligado durante a partida de futebol. Nesse período, sua cápsula de zinco 
sofreu desgaste (Zn(s) → Zn
2+
 + 2e-) de 0,65g, tendo originado uma corrente de 0,25 A. Qual foi a duração da 
narração do jogo, em minutos? (Dados: Massa molar do Zn = 65 g/mol; 1 mol de elétrons = 96.500C). 
 
 
14ª Questão: A equação global da eletrólise da salmoura é apresentada a seguir: 
 
2NaCl (salmoura)(s) + 2H2O(l)→ Cl2(g) + 2NaOH(aq) + H2(g) 
 
Partindo de 87g de salmoura que possui certo grau de pureza, e que para a completa eletrólise do cloreto de sódio 
foi necessário fornecer uma corrente de 20A num tempo de 1 hora 36 min. 30 segundos, calcule: 
 
a) a pureza da salmoura (%NaCl, m/m); Dado: carga de 1 mol de elétrons = 96.500C; massa molar do Na = 23; 
massa molar do Cl = 35. 
 
 b) o volume total de gás produzido nessa eletrólise nas condições de 1 atm e 227°C. 
Dados: R= 0,08 (mol.K)/(atm.L); PV=nRT; T(K) = T(°C) + 273. 
 
ORDEM CRESCENTE DE DESCARGA NOS ELETRODOS: 
 
 
 IA, IIA e Al
3+ 
 
 
H
+
 
 Demais cátions 
 (Ex: Zn
2+
 ,Cu
2+
, Ag
1+
, Au
3+
, ...) 
 
 
 
 
Ânions oxigenados (Ex: SO4
2–
, NO3
1–
, ClO4
1–
, ...) e F
1 OH
-
 
 
 I
1, Br
1, Cl
1 
 
 
