Gabarito_2-_Prova semestral de 2013_noite

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QCMa – 2ª Prova Oficial 1 de 4 páginas 
 
 
 
Nº Ordem: Nota: 
Média: 
Aluno: XXXXXXXXXX DE YYYYYYYYYYYY RA: 2013XXXXX 
Assinatura: GABARITO VISTA: 
Disciplina: QUÍMICA Turma: 1º BECN 
Prova: Int ( ) P1 ( ) P2 ( X ) Esp ( ) Sub ( ) Duração: 80 min 
Divisão: U ( X ) A ( ) B ( ) C ( ) D ( ) 
Professor: SÉRGIO SPADACCINI Data: 04 / 11 / 2013. 
Uso de Calculadora: Sim ( X ) Não ( ) Consulta: Sim ( ) Não ( X ) 
Outras Informações: VALOR DA PROVA 5,0 PONTOS. RESPOSTA FINAL ESCRITA À TINTA. 
 
1. Teste (0,5 pontos). 
 
Uma lâmpada funciona normalmente, por algum tempo, se substituirmos a pilha original por dois terminais metálicos 
mergulhados em uma solução aquosa ácida (H2SO4), conforme esquematizado a seguir: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Com base no esquema assinale a afirmação falsa: 
 
a) O ânodo é o fio de magnésio. 
b) O eletrodo de menor potencial-padrão de redução 
cede elétrons, sofrendo oxidação. 
c) A f.e.m da pilha é de, aproximadamente, 2,71 V 
d) A reação espontânea da pilha é: 
 
Mg (s) + 2 H
+
 (aq) Mg
2+
(aq) + H2 (g) 
 
e) O eletrodo de cobre recebe os elétrons. 
 
Dado: Potenciais padrões de Redução: 
 
Mg
2+
(aq) + 2 e Mg (s) ; Eºred = - 2,37V. 
 
2 H
+
(aq) + 2 e H2 (g) ; Eºred = 0,00V. 
 
Cu
2+
(aq) + 2 e Cu (s) ; Eºred = + 0,34V. 
 
 
 
 
 
Mg (s) Mg
2+
(aq) + 2 e
2 H
+
(aq) + 2 e H2 (g)
somar = s
simplificar =s
Mg(s) + 2 H
+
(aq) Mg
2+
(aq) + H2 (g)
d.d.p ou f.e.m = cátodo - ânodo
d.d.p ou f.e.m = (+ 0,00 V ) - ( -2,37 V)
d.d.p ou f.e.m = 2,37 V
1 mol 2 mol 1 mol 1 mol
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2. Teste (0,5 pontos). 
 
Na montagem a seguir, dependendo do metal (junto com seus íons), têm-se as seguintes pilhas, cujo cátodo é o 
cobre: 
 
pilha: Pb(s)/Pb
2+
(aq)//Cu
2+
(aq)/Cu(s) 
d.d.p = 0,47 V. 
 
pilha: Ni(s)/Ni
2+
(aq)//Cu
2+
(aq)/Cu(s) 
d.d.p = 0,59 V. 
 
pilha: Al(s)/Al
3+
(aq)//Cu
2+
(aq)/Cu(s) 
d.d.p = 2,00 V. 
 
pilha: Mg(s)/Mg
2+
(aq)//Cu
2+
(aq)/Cu(s) 
d.d.p = 2,71 V. 
 
Nas condições padrão e montagem análoga, a associação que representa uma pilha em que os eletrodos estão 
indicados corretamente é: 
a) Níquel (cátodo) – chumbo (ânodo). d) Alumínio (cátodo) – níquel (ânodo). 
b) Magnésio (cátodo) – chumbo (ânodo). e) Magnésio (cátodo) – alumínio (ânodo). 
c) Chumbo (cátodo) – alumínio (ânodo). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. 
Com base nos potenciais padrões de redução das semi-reações abaixo, responda às questões: (0,25 pontos cada). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) Qual o melhor agente redutor? 
 
 
b) Qual o agente oxidante mais forte? 
 
 
c) Quem cede elétrons com maior dificuldade? 
 
 
d) Qual o pior agente oxidante? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Semi-reações Eºred 
Ni
2+
(aq) + 2 e Ni (s) − 0,25 V 
 Fe
2+
(aq) + 2 e Fe(s) − 0,44 V 
 Cr
3+
(aq) + 3 e Cr (s) − 0,71 V 
d.d.p ou f.e.m = cátodo - ânodo
2,00 V = (+ 0,34 V) - (Eºred Al
3+
 ) Eºred Al
3+
 = - 1,66 V.
0,47 V = (+ 0,34 V) - (Eºred Pb
2+
) Eºred Pb
2+
 = - 0,13 V
2,71 V = (+ 0,34 V) - (Eºred Mg
2+
) Eºred Mg
2+
 = -2,37 V
0,59 V = (+ 0,34 V) - (Eºred Ni
2+
) Eºred Ni
2+
 = - 0,25 V
0,00 V2,37 V 0,25 V1,66 V
Eºred
0,13 V
Mg
2+ 
Al
3+
 Ni
2+
 Pb
2+
 H
+ 
Cu
2+
0,34 V
menor Eºred é ânodo e maior Eºred é cátodo.
Cr
3+
(aq) + 3 e Cr (s) ; Eºred = - 0,71 V
Fe
2+
(aq) + 2 e Fe (s) ;. Eºred = - 0,44 V
Ni
2+
(aq) + 2 e Ni (s) ;. Eºred = - 0,25 V
melhor oxidante melhor redutor
Oxidantes Redutores
Cr (s) ou átomo de cromo.
Ni
2+
(aq) ou íon de níquel II.
Ni (s) ou átomo de níquel.
Cr
3+
(aq) ou íon de cromo III.
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4. Justificar a resposta (1,5 pontos). 
 
Ferro pode ser obtido a partir do óxido de ferro III, Fe2O3, conforme a equação: (não balanceada) 
 
 Fe2O3 (s) + CO (g) Fe (s) + CO2 (g) 
 
Se utilizarmos 100 toneladas de Fe2O3 com 60% de pureza, qual a massa de ferro obtida, admitindo-se que a reação 
apresenta um rendimento de 80%? 
 
Dados: Massas atômicas (u): C = 12, O = 16 e Fe = 56. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
quantidade total 100 %
quantidade efetiva p
100 t 100%
 x 60%
x = m = 60 t
Fe2O3
 Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2
1 mol 3 mol 2 mol 3 mol = Lavoisier
 Proust = proporção
1 mol Fe2O3 2 mol Fe
 1 . 160 g 2 . 56 g
 60 (t . 10
6
)g y
y = m Fe teórica = 42.10
6
 g = 42 t
quantidade teórica 100%
quantidade real r
42 t 100%
 z 80%
z = m Fe real ou prática = 33,6 t
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5. Justificar a resposta (1,5 pontos). 
 
Numa cuba de galvanoplastia o cátodo tem uma superfície total 
de 10 cm
2
 conforme o esquema ao lado. 
 
Calcule a espessura da camada de prata que será depositada pela 
passagem de uma corrente elétrica contínua de 1 ampère (A) de 
intensidade durante 1 hora. 
 
Dados: Potencial-padrão de Redução: 
 
Ag
+
(aq) + e Ag (s) ; Eºred = + 0,80 V. 
 
 1 F = 96500 C ; Vobjeto = A x h. 
Massa específica do Ag = 10,5 g/cm
3
 ; 
Massa atômica do Ag = 108 u. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Q = i . t
Q = 1 C . 60 (minutos . 60)s
 s
Q = 3600 C.
 Ag
+
(aq) + e Ag(s)
1 mol 1mol1 mol = Lavoisier.
 Proust = proporção
 1 mol e 1 mol Ag
1 . 96500 C 1 . 108 g
 3600 C y
 y = mAg depositada = 4,029 g
Massa específica =
 massa
volume
ou 1 cm
3
 de Ag 10,5 g
 z de Ag 4,029 g
 z = VAg depositada = 0,3837 cm
3
.
V = A . h
0,3837 cm
3
 = 10 cm
2
 . h
h = 0,0384 cm ou 3,84 . 10
-2
 cm.