EXERCÍCIOS ELETROQUÍMICA
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EXERCÍCIOS ELETROQUÍMICA

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EXERCÍCIOS:

Qual a função da ponte salina em uma célula galvânica? A ponte salina pode ser substituída por um fio de platina?

R: A ponte salina serve para despolarizar o circuito da célula, transferindo íons de um para outro lado no cato e no anodo. Com a substituição da ponte salina por um fio de platina as reações eletroquímicas que ocorrem são outras.

Por quê os produtos da eletrólise de NaCl fundido e NaCl aquoso são diferentes?

R: No cloreto de sódio fundido as únicas espécies presentes são Na+ e Cl–. Na solução aquosa as espécies oriundas da água também competem no meio reacional.

Uma solução de nitrato de prata é eletrolisada durante 55 minutos sob corrente constante de 0,335 ampére. Quantos gramas de prata metálica são depositados? (Ag107)

R: i = 0,335A ; PA = 107g ; t = 55. 60 = 3300s ; F = 96491C ; 			Q = i.t ; n = Q/F ; m = n.PA ; m = i . t . PA/F ; m = 1,23g

Durante quanto tempo uma corrente constante de 2,25 ampére deve passar por uma célula eletrolítica para depositar 30 gramas de cobre metálico? (Cu63,5)

R: i = 2,25A ; PA = 63,5g ; F = 96491C ; 	Q = i.t ; n = Q/F ; m = n.PA ; t = m . F / PA . i ; t = 20260s
Calcule o potencial padrão da célula galvânica formada em cada combinação dos pares: a) Br2(L)/Br–(aq) e Cr3+(aq)/Cr°(s)
b) Zn2+(aq)/Zn°(s) e H+(aq)/H2(g)
Fe3+(aq)/Fe2+(aq) e I2(aq)/I–(aq)
R: E°catodo > E°anodo
 Catodo		 Anodo 		E° = E°catodo– E°anodo
Br2(L)/Br–(aq) 	Cr3+(aq)/Cr°(s) 		E° = 1,03V – (–0,74V) = 1,77V
H+(aq)/H2(g) 	Zn2+(aq)/Zn°(s) 	E° = 0,0V – (– 0,76V) = 0,76V
Fe3+(aq)/Fe2+(aq) 	I2(aq)/I–(aq)		E° = 0,77V – 0,53V = 0,23V
Calcule o valor da constante de equilíbrio para a célula galvânica formada pela combinação dos pares: Mg2+(aq)/Mg°(s) e H+(aq)/H2(g)
R: Mg2+(aq) + 2e === Mg°(s) E° = –2,37V

 	 H+(aq) + 2e === H2(g) E° = 0,0V
E° = E°catodo– E°anodo ; E° = 0,0V – (–2,37VV) = 2,37V

E = E° – (0,0591/n)Log Q ;	No equilíbrio: Eeq = 0,0V ; Q = K
		 K = 10nE/0,0591 ; K = 102 . 2,37/0,0591 ; K = 1096

Em cada uma das Pilhas a, b e c formadas pelos pares abaixo identifique justificando, o par anódico e o par catódico. 	
a)	Br2(L)/Br–(aq) e Cr3+(aq)/Cr°(s)
b) Zn2+(aq)/Zn°(s) e H+(aq)/H2(g)
c) Fe3+(aq)/Fe2+(aq) e I2(aq)/I–(aq)
R: Par anódico o de menor potencial e par catódico o de maior potencial Catodo		 				Anodo 		

Br2(L)/Br–(aq) 	E° = 1,03V			Cr3+(aq)/Cr°(s)	E° = –0,74V

H+(aq)/H2(g) 	E° = 0,0V 			Zn2+(aq)/Zn°(s) E° = – 0,76V

Fe3+(aq)/Fe2+(aq) 	E° = 0,77V 			I2(aq)/I–(aq)	E° = 0,53V

Em cada uma das Pilhas a, b, e c formadas pelos pares abaixo indique justificando, o agente oxidante mais forte. 					 a)	Br2(L)/Br–(aq) e Cr3+(aq)/Cr°(s)
b) Zn2+(aq)/Zn°(s) e H+(aq)/H2(g)
c) Fe3+(aq)/Fe2+(aq) e I2(aq)/I–(aq)
R: O oxidante mais forte é o de maior potencial 				Oxidante mais forte		 			Redutor mais forte 	

Br2(L)/Br–(aq) 	E° = 1,03V			Cr3+(aq)/Cr°(s)	E° = –0,74V

H+(aq)/H2(g) 	E° = 0,0V 			Zn2+(aq)/Zn°(s) E° = – 0,76V

Fe3+(aq)/Fe2+(aq) 	E° = 0,77V 			I2(aq)/I–(aq)	E° = 0,53V

Sabendo-se que o potencial padrão do eletrodo formado pelo par Fe3+(aq)/Fe2+(aq) é E° = 0,76V. indique justificando, o potencial do eletrodo representado pela equação: 4Fe3+(aq) + 4e– ( 4Fe2+(aq)
R: O potencial eletroquímico é uma propriedade intensiva e portanto independente da massa. E° = 0,76V

Qual eletrodo formado pelos pares abaixo tem o potencial mais influenciado pela acidez da solução aquosa? Justifique sua resposta.				 a)	MnO2(s)/Mn2+(aq)
b)	MnO4–(aq) /Mn2+(aq)
c)	Cr2O7=(aq)/Cr3+(aq)
R: O efeito da acidez sobre o potencial do eletrodo está relacionado com a relação na equação química equilibrada do mesmo.

a)	MnO2(s) + 4H+ + 2e === Mn2+(aq) + 2H20		 H+/n = 4/2 = 2
b)	MnO4–(aq) + 8H+ + 5e === Mn2+(aq) + 4H20		H+/n = 8/5 = 1,6
c)	Cr2O7=(aq) + 14H+ + 6e === Cr3+(aq) + 7H20		H+/n = 14/6 = 2,3
	 Assim, o eletrodo mais influenciado pela acidez é o Cr2O7=(aq)/Cr3+(aq)

Diga porquê, para uma mesma variação na concentração iônica, a variação no potencial do eletrodo íon/íon Fe3+(aq)/Fe2+(aq) é maior do que do eletrodo metal/íon Ag+(aq)/Ag°(s).

R: No eletrodo Fe3+(aq)/Fe2+(aq) o numerador diminui proporcionalmente a medida que o denominador aumenta, o que não acontece no eletrodo Ag+(aq)/Ag°(s), onde o numerador é constante por se tratar de prata metálica.
Fe3+(aq) + e === Fe2+(aq) ; E = E° – 0,0591Log([Fe2+]/[Fe3+])
Ag+(aq) + e === Ag°(s). ; E = E° – 0,0591Log(1/[Ag+])
Assim o potencial do eletrodo Fe3+(aq)/Fe2+(aq) é mais influenciado por variações na concentração.

Uma barra de zinco é colocada em contato com outra de magnésio e mergulhadas em água livre de oxigênio dissolvido. Escreva as equações das reações químicas que ocorrem.

Quais os produtos anódico e catódico, obtidos na eletrólise de uma solução aquosa de hidróxido de sódio. Justifique sua resposta.

Qual dos pares abaixo tem o potencial mais influenciado pela temperatura do sistema?

a)	Sn4+(aq)/Sn°(s) 			b)	Ag+(aq)/Ag°(s)).

Numa pilha cobre-zinco, há um consumo de 13,1 gramas de zinco metálico no anodo. Qual a massa de cobre metálico depositado no catodo?

A estátua de Liberdade me Nova York possui espaçadores plásticos entre a estrutura de ferro e o revestimento de cobre. Qual a finalidade desses espaçadores plásticos;

Uma célula eletrolítica produz hidrogênio no catodo e oxigênio no anodo. Se 2,5 mols de hidrogênio são produzidos no catodo, qual a quantidade de oxigênio produzida no anodo?

Faça uma distinção clara entre uma Pilha e uma célula eletrolítica. Comente sobre a polaridade dos eletrodos e os sinais de (G.

Defina catodo e anodo e descreva a migração de cátions e anions no interior de uma Pilha.

Explique até que ponto a reação de uma Pilha avança.

Explique porque a corrosão é mais intensa em regiões de clima úmido do que em regiões de clima seco.

Explique por que a corrosão é mais intensa em regiões onde a atmosfera é rica em CO2.

Diga o que acontece e descreva todas as reações químicas que ocorrem, quando uma lâmina de cobre é colocada em contato com uma lâmina de ferro, em água livre de oxigênio.

Com base nos potenciais eletroquímicos abaixo, explique claramente por quê uma solução contendo íons cobre I (Cu1+) é instável.

a)	Cu2+ + 1e– ( Cu1+		E° = 0,16V.

b)	Cu1+ + 1e– ( Cu°		E° = 0,52V.

Os sais cloreto de sódio e brometo de potássio são misturados em quantidades iguais e a mistura, depois de fundida é eletrolisada sobre eletrodos de grafite. Diga justificando, quais os produtos anódico e catódico iniciais dessa eletrólise.

Na+ + e– ( Na°	E° = – 2,71V.		Cl2 + 2e– ( 2Cl– 	E° = 1,36V.

K+ + e– ( K°		E° = – 2,92V.		Br2 + 2e– ( 2Br– 	E° = 1,06V.

Diga justificando, qual dos sistemas abaixo tem o potencial eletroquímico mais influenciado pela acidez do meio reacional.

	 a) Cr2O7=/ Cr3+ 		E° = 1,36V.

	 b) MnO4–/ Mn2+ 	E° = 1,52V.

	 c) PO33– / P° 		E° = – 0,49V.

Em uma célula eletrolítica contendo várias espécies qual seria aquela correspondente ao produto catódico e ao produto anódico? Justifique.

Por quê a corrosão é mais intensa em regiões de clima úmido que em regiões de clima seco?

Por quê a corrosão é mais intensa em regiões com atmosfera rica em CO2?

Identificar e classificar, justificando, as reações químicas que ocorrem com o tempo, quando uma barra de magnésio é colocada em contato com uma barra de ferro.

Além do potencial, explique qual a principal diferença entre as pilhas de chumbo utilizadas em automóveis e as pilhas de lítio utilizadas em telefones celulares.