Lista de eletroquimica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA 
QUÍMICA TECNOLÓGICA 
 
 
Lista de exercícios de eletroquímica (Unidade 1) 
 
 
1- Em cada uma das seguintes equações de oxirredução balanceadas, identifique os elementos 
que sofrem variações no número de oxidação e indique o valor da variação em cada caso. 
 
(a) I2O5(s) + 5CO(g) ® I2(s) + 5CO2(g) 
(b) 2Hg2+(aq) + N2H4(aq) ® 2Hg(l) + N2(g) + 4H+(aq) 
(c) 3H2S(aq) + 2H
+(aq) + 2NO3
-(aq) ® 3S(s) + 2NO (g) + 4H2O(l) 
(d) Ba2+(aq) + 2OH-(aq) + H2O2(aq) + 2ClO2(aq) ® Ba(ClO2)2(s) + 2H2O(l) + O2(g) 
 
2-A hidrazina (N2H4) e o tetróxido de dinitrogênio (N2O4) formam uma mistura auto-ignitora 
que tem sido utilizada como propulsor de foguetes. Os produtos da reação são N2 e H2O. (a) 
Escreva uma equação química balanceada para essa reação. (b) Qual substância funciona como 
agente redutor e qual funciona como agente oxidante? 
 
3-Faça o balanceamento das seguintes semirreações. Em cada caso, indique se ocorre oxidação 
ou redução. 
 
(a) Sn2+(aq) ® Sn4+(aq) 
(b) TiO2(s) ® Ti2+ (aq) (meio ácido) 
(c) ClO3
-(aq) ® Cl-(aq) (meio ácido) 
(d) OH- (aq) ® O2(g) (meio básico) 
(e) SO3
2-(aq) ® SO42-(aq) (meio básico) 
 
4-Faça o balanceamento das seguintes reações e identifique os agentes de oxidação e de 
redução: 
 
(a) Cr2O7
2-(aq) + I- (aq) ® Cr3+(aq) + IO3-(aq) (meio ácido) 
(b) MnO4
- (aq) + CH3OH(aq) ® Mn2+(aq) + HCO2H(aq) (meio ácido) 
(c) I2(s) + OCl
-(aq) ® IO3-(aq) + Cl-(aq) (meio ácido) 
(d) As2O3(s) + NO3
-(aq) ® H3AsO4(aq) + N2O3(aq) (meio ácido) 
(e) MnO4
- (aq) + Br- (aq) ® MnO2(s) + BrO3- (aq) (meio básico) 
(f) Pb(OH)4
2- (aq) + CIO-(aq) ® PbO2(s) + Cl-(aq) (meio básico) 
 
5-Desenvolva o balanceamento das seguintes equações, e identifique os agentes de oxidação e 
de redução: 
 
(a) NO2
- (aq) + Cr2O7
2- (aq) ® Cr3+(aq) + NO3- (aq) (meio ácido) 
(b) As(s) + ClO3
- (aq) ® H3AsO3(aq) + HClO(aq) (meio ácido) 
(c) Cr2O7
2- (aq) + CH3OH(aq) ® HCO2H(aq) + Cr3+(aq) (meio ácido) 
(d) MnO4
-(aq) + Cl- (aq) ® Mn2+(aq) + Cl2(g) (meio ácido) 
(e) H2O2(aq) + ClO2(aq) ® ClO2- (aq) + O2(g) (meio básico) 
(f) H2O2(aq) + Cl2O7(aq) ® ClO2-(aq) + O2(g) (meio básico) 
 
6- Desenvolva o balanceamento das seguintes equações: 
 
a) ClO3
-(aq)+ As2S3(s) → Cl-(aq) + H2AsO4-(aq) + SO42-(aq) (meio ácido) 
b) Al(s) + NO3
-(aq) + OH
-(aq) → Al(OH)4-(aq) + NH3(g) (meio alcalino) 
c) ClO-(aq) + Fe(OH)3(s) → Cl-(aq) + FeO42-(aq) (meio alcalino) 
d) Cr2O7
2-(aq) + C2H4O(l) → C2H4O2(l) + Cr3+(aq) (meio ácido) 
e) Zn(s) + NO3
-(aq) → Zn2+(aq) + NH4+(aq) (meio ácido) 
7-Uma célula voltaica é construída. Um compartimento de eletrodo consiste em uma lâmina de 
prata colocada em uma solução de AgNO3, e o outro tem uma lâmina de ferro colocada em uma 
solução de FeCl2. A reação completa da célula é Fe(s) + 2Ag
+(aq) ® Fe2+ (aq) + 2Ag(s). 
 
(a) Escreva as semi-reações que ocorrem nos dois compartimentos de eletrodo. 
(b) Qual eletrodo é o anódico e qual é o catódico? 
(c) Indique os sinais dos eletrodos. 
(d) Os elétrons passam do eletrodo de prata para o eletrodo de ferro ou do ferro para o de prata? 
(e) Em quais sentidos os cátions e ânions migram pela solução? 
 
08 - Uma célula voltaica que usa a reação: Tl3+ (aq) + 2Cr2+(aq) ® Tl+(aq) + 2Cr3+(aq) tem 
potencial-padrão de célula medido de +1,19 V. 
 
(a) Escreva as duas reações das semicélulas. 
(b) Usando os dados do apêndice, determine E°red para a redução de Tl
3+ (aq) em Tl+ (aq)? 
(c) Faça o esboço da célula voltaica, rotule o anodo e o catodo, e indique o sentido do fluxo de 
elétrons. 
 
09 - Uma célula voltaica que usa a reação: PdCl4
2-(aq) + Cd(s) ® Pd(s) + 4Cl-(aq) + Cd2+(aq) 
tem potencial-padrão de célula medido de +1,03 V. 
 
(a) Escreva as duas reações das semicélulas. 
(b) Usando os dados do apêndice, determine E°red para a reação envolvendo Pd. 
(c) Faça o esboço da célula voltaica, rotule o anodo e o catodo e indique a direção do fluxo de 
elétron. 
 
10 - Utilizando os potenciais de redução padrão (apêndice), calcule a fem padrão para cada uma 
das seguintes reações: 
 
(a) Cl2(g) +2I
- (aq) ® 2Cl- (aq) + I2(s) 
(b) Ni(s) + 2Ce4+ (aq) ® Ni2+(aq) + 2Ce3+ (aq) 
(c) Fe(s) + 2Fe3+(aq) ® 3Fe2+ (aq) 
(d) 2Al3+(aq) + 3Ca(s) ® 2Al(s) + 3Ca2+ (aq) 
 
11-Dadas as seguintes semirreações e os potencias-padrão de redução associados: 
AuBr4
- (aq) + 3e- ® Au(s) + 4Br-(aq) E°red = -0,858 V 
Eu3+(aq) + e- ® Eu2+(aq) E°red = -0,430 V 
IO-(aq) + H2O(l) + 2e
- ® I- (aq) + 2OH- (aq) E°red = +0,490 V 
Sn2+(aq) + 2e- ® Sn(s) E°red = -0,140 V 
 
(a) Escreva a reação de célula para a combinação dessas reações de semicélula que leva à maior 
fem positiva de célula, e calcule o valor. 
(b) Escreva a reação para a combinação de reações de semicélula que leva a menor fem positiva 
de célula e calcule o valor. 
 
12-Para cada um dos seguintes pares de substâncias use os dados do apêndice para escolher o 
agente redutor mais forte: 
 
(a) Fe(s) ou Mg(s) 
(b) Ca(s) ou Al(s) 
(c) H2(g, meio ácido) ou H2S (g) 
(d) H2SO3(aq) ou H2C2O4(aq) 
 
13-Usando os dados do apêndice, determine se cada uma das seguintes substâncias é provável 
de funcionar como um oxidante ou como um redutor: (a) Cl2(g); (b) MnO4
-(aq) (meio ácido); (c) 
Ba(s); (d) Zn(s). 
14- Dadas as seguintes semirreações de redução: 
 
I) Fe3+(aq) + e- ® Fe2+ (aq) E°red = +0,770 V 
II) S2O6
2-(aq) + 4H+ (aq) + 2e- ® 2H2SO3(aq) E°red = +0,600 V 
III) N2O(aq) + 2H
+ (aq) + 2e- ® N2(g) + H2O(l) E°red = -1,770 V 
IV) VO2
+ (aq) + 2H+ (aq) + e- ® VO2+ (aq) + H2O(l) E°red = +1,000 V 
 
Calcule o DG0 em unidades kJ mol-1, para os pares de semirreações: a)I/III e b) II/IV. 
 
15-Durante um período de descarga de uma bateria de chumbo e ácido, 382 g de Pb do anodo 
são convertidos em PbSO4(s). Qual massa de PbO2 é reduzida no catodo durante esse mesmo 
período? 
 
16-Durante a descarga de uma pilha alcalina, 12,9 g de Zn são consumidos no anodo da pilha. 
Qual massa de MnO2 é reduzida no catodo durante essa descarga? 
 
17-Marcapassos normalmente utilizam baterias de ‘botão’ de cromato de lítio e prata. A reação 
completa da célula é: 2Li(s) + Ag2CrO4(s) ® Li2CrO4(s) + 2Ag(s). 
 
(a) O lítio metálico é o reagente em um dos eletrodos da bateria. Ele é o anodo ou o catodo? 
(b) Escolha as duas semi-reações do apêndice que mais se aproximam às reações que ocorrem 
na bateria. Qual fem padrão seria gerada pela célula voltaica com base nessas semi-reações? 
(c) A bateria gera uma fem de +3,5 V. Quão próximo é este valor do valor calculado do item 
(b)? 
 
18-(a) O que é eletrólise? (b) As reações de eletrólise são termodinamicamente espontâneas? 
Justifique sua resposta. (c) Qual processo ocorre no anodo na eletrólise de NaCl fundido? 
 
19- Na prática, nem sempre é possível manter as condições padrão em um sistema 
eletroquímico, o que resulta em valores de potenciais diferentes dos apresentados na tabela de 
potenciais. Nesse caso, como podem ser determinados esses novos potenciais de eletrodo? 
Calcule o potencial de um eletrodo de cobre imerso em solução 0,01 mol.L-1 de Cu2+. 
 
20-Uma pilha galvânica é produzida a partir de duas meias-células: a primeira consiste num fio 
de Alumínio mergulhado em uma solução 0,001 M de Nitrato de Alumínio. A outra de um 
eletrodo de níquel em uma solução 0,50 M de Nitrato de Níquel. Calcule o potencial da célula e 
faça um esboço desta célula voltaica. 
 
 
 
Apêndice – Potências Padrão de Redução a 25 0C 
 
 
 
 
 
 
 
Boa Sorte.