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www.professormazzei.com – Assunto: Eletroquímica – Folha 4.2 – Prof.: João Roberto Mazzei 01. (UDESC 2009) O hidrogênio tem sido proposto como o combustível "ecológico", já que a sua reação de combustão com oxigênio gera apenas água como produto. No entanto, a concentração do gás hidrogênio na atmosfera é muito pequena e ele precisa ser gerado a partir de outras fontes. Uma das maneiras propostas é a eletrólise da água, que em princípio é uma fonte de hidrogênio praticamente inesgotável. Dado: 1 mol de elétrons correspondem a 96.500 Coulombs. Formulário: Q = it a) Escreva a equação que representa a combustão do hidrogênio e a que representa a eletrólise da água. b) Na eletrólise da água, qual é o tempo necessário para gerar 2,24 m 3 de hidrogênio, nas CNTP, utilizando uma corrente elétrica de 1.000 A? 02. (UNICAMP 2009) Ao contrário do que muitos pensam, a medalha de ouro da Olimpíada de Beijing é feita de prata, sendo apenas recoberta com uma fina camada de ouro obtida por deposição eletrolítica. Na eletrólise, a medalha cunhada em prata atua como o eletrodo em que o ouro se deposita. A solução eletrolítica é constituída de um sal de ouro (III). A quantidade de ouro depositada em cada medalha é de 6,0 gramas. a) Supondo que o processo de eletrólise tenha sido conduzido em uma solução aquosa de ouro (III) contendo excesso de íons cloreto em meio ácido, equacione a reação total do processo eletroquímico. Considere que no anodo forma-se o gás cloro. b) Supondo que tenha sido utilizada uma corrente elétrica constante de 2,5 amperes no processo eletrolítico, quanto tempo (em minutos) foi gasto para se fazer a deposição do ouro em uma medalha? Mostre os cálculos. Dados: constante de Faraday = 96.500 coulomb mol -1 ; 1 ampere = 1 coulomb s -1 . 03. (UEPG 2008) Dentro de um béquer, dois eletrodos inertes de platina estão imersos em uma solução de cloreto de cobre em água. Esses eletrodos são então ligados a uma bateria externa, o que provoca a eletrólise da solução. Acerca do sistema assim montado, assinale o que for correto. (01) Ocorre a liberação de cloro gasoso no anodo. (02) Ocorre a formação de óxido de cobre (II) em um dos eletrodos e de ácido clorídrico gasoso no outro. (04) Não ocorre reação de oxidação-redução. (08) Ocorre a deposição de cobre no catodo. 04. (UECE 2008) A questão a seguir é uma aplicação das leis da eletrólise formuladas por Michael Faraday (1791-1867), químico, físico e filósofo inglês. Três células eletrolíticas, contendo, respectivamente, uma solução com íons de prata (Ag + ), uma solução com íons de Cu 2+ e uma solução com íons de Au 3+ , estão conectadas em série. Depois de algum tempo, se depositam 3,68 g de prata metálica na célula que contém íons de Ag + . Ao final, as massas de cobre e de ouro depositadas serão, respectivamente: a) 0,27 g e 0,66 g b) 0,54 g e 1,12 g c) 1,08 g e 2,24 g d) 2,16 g e 4,48 g 05. (PUC RIO 2008) O bafômetro é um aparelho utilizado para medir a quantidade de álcool etílico na corrente sangüínea. A quantidade de álcool presente no ar expirado é proporcional a quantidade de álcool presente no sangue. Os bafômetros mais modernos funcionam com pilhas de combustível, e a corrente elétrica é proporcional à quantidade de álcool que reage. As reações estão representadas pelas equações: C2H6O + 4OH - C2H4O2 + 3H2O + 4e - O2 + 2H2O + 4e - 4OH- Em relação às reações que ocorrem no bafômetro, é correto afirmar que a) o oxigênio reage no ânodo. b) o álcool é o agente redutor. c) o álcool reage no pólo positivo. d) a redução ocorre no pólo negativo. e) o fluxo de elétrons é do cátodo para o ânodo. 06. (UFMG 2008) João e Maria estavam fazendo experiências no Laboratório de Química. Nestas figuras, estão representados, esquematicamente, os materiais então utilizados por eles: Para facilitar a dissolução de nitrato de cobre em água, João usou uma haste de zinco. No final do experimento, a haste estava corroída e formou-se uma solução incolor e um sólido, que, após algum tempo, se depositou no fundo do recipiente. Maria, por sua vez, utilizou uma haste de cobre para dissolver nitrato de zinco em água. No final do experimento, ela obteve uma solução incolor e a haste manteve-se intacta. Sabe-se que as soluções aquosas de nitrato de cobre (II), Cu(NO3)2, são azuis e que as de nitrato de zinco (II), Zn(NO3) 2, são incolores. Considerando-se os dois experimentos descritos, é CORRETO afirmar que a) João obteve uma solução aquosa de nitrato de zinco. b) Maria obteve uma solução aquosa de nitrato de cobre. c) o cobre metálico é oxidado na dissolução do nitrato de zinco. d) o precipitado formado na dissolução do nitrato de cobre (II) é zinco metálico. 07. (UFPR 2008) Para a proteção contra corrosão de tubos metálicos, é comum o uso de eletrodos de sacrifício (blocos metálicos conectados à tubulação). Esses blocos metálicos formam com a tubulação uma célula eletroquímica que atua como ânodo de sacrifício, fornecendo elétrons aos tubos metálicos para impedir sua corrosão, conforme representado na figura a seguir. Usando a tabela de potenciais-padrão de redução, considere as seguintes afirmativas: 1. A reação química que ocorre no ânodo de sacrifício é a reação de oxidação. 2. Se a tubulação (metal 1) for de ferro, o ânodo de sacrifício (metal 2) pode ser feito de zinco. 3. Se a tubulação (metal 1) for de cobre, o ânodo de sacrifício (metal 2) pode ser feito de prata. 4. O metal usado no eletrodo de sacrifício será o agente redutor na reação eletroquímica. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. 08. (UECE 2008) O cloreto de bário é um pó branco que, inalado, pode causar lesões no cérebro e desordem intestinal. A eletrólise ígnea do BaCl2, cuja reação global é Ba 2+ (l) + 2Cl - (l) Ba(l) + Cl2(g), quando se utiliza uma corrente elétrica se 0,80 A durante 30 min, produz, aproximadamente: a) 1,0 g de bário. b) 2,0 g de bário. c) 3,2 g de cloro. d) 5,6 g de cloro. 09. (UERJ 2007) Em uma célula eletrolítica, com eletrodos inertes, uma corrente de 1,00 A passa por uma solução aquosa de cloreto de ferro, produzindo Fe(s) e Cl2(g). Admita que 2,8 g de ferro são depositados no catodo, quando a célula funciona por 160 min 50 s. Determine a fórmula do cloreto de ferro utilizado na preparação da solução originalmente eletrolisada e escreva a equação eletroquímica que representa a descarga ocorrida no anodo. 10. (PUC RIO 2007) Considere 96.500 C como a carga elétrica relativa a 1 mol de elétrons. Assim, é correto afirmar que, na eletrólise ígnea do cloreto de cálcio, pela passagem de oito Amperes de eletricidade, durante cinco horas, deposita-se no catodo, aproximadamente, a seguinte massa de metal: a) 10 g. b) 20 g. c) 30 g. d) 40 g. e) 50 g. GABARITO: 01. a) Representação da reação de combustão do hidrogênio: H2 +1/2 O2 H2O ou 2H2 + 1O2 2H2O. Representação da reação de eletrólise da água: H2O H2 + 1/2 O2 ou 2H2O 2H2 + 1O2. b) t = 5,36 horas. 02. PADRÃO DE RESPOSTA: a) Au 3+ + 3 Cl - Au + 3/2 Cl2‚ b) Au 3+ + 3e - Au 197 g de Au ____ 3 × 96.500 C 6 g de Au _____ Q Q = 8.817 C 2,5 C ____ 1s 8.817 C ____ t (tempo) t (tempo) = 3.527 s = 58,8 minutos. 03. 1 + 8 = 9 04. [C] 05. [B] 06. [A] 07. [E] 08.[A] 09. PADRÃO DE RESPOSTA: Cloreto de ferro: FeCl2 Anodo: 2Cl - (aq) Cl2(g) + 2e - 10. [C]
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