Química Eletroquímica

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Eletroquímica
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Como o Cobre é mais nobre que o Zinco, ele reduz oxidando o zinco
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PILHA: Dispositivo em que uma reação de oxirredução (reação redox) espontânea gera energia elétrica.
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CONCEITOS BÁSICOS:
oxiDAR : DAR elétrons, o NOX Argenta.
REduzir : REceber elétrons, o NOX Reduz.
AGENTE OXIDANTE: Substância com o elemento que REDUZIU.
AGENTE REDUTOR: Substância com o elemento que OXIDOU.
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Os elétrons migram do eletrodo em que ocorre oxidação (ÂNODO) para o eletrodo em que ocorre redução (CÁTODO) 
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Após o funcionamento da pilha
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Sentido dos elétrons
Maior Eoxid para o menor Eoxid
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Metais com maior potencial de redução (maior Ered)
 Platina 
O mais nobre dos metais, grande tendência à redução. 
Ouro
Prata
Cobre
Mercúrio
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PILHA DE DANIEL
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PILHAS – Conceitos importantes
 PÃO
Na Pilha no ANODO ocorre OXIDAÇÃO e o polo é - (NEGATIVO)
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Nomenclatura dos Eletrodos
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Equações da pilha
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Medindo a ddp de uma Pilha
Experiência: seja a pilha de Daniell, na qual intercalaremos no fio condutor um voltímetro (aparelho usado para medida da ddp). A ddp registrada para a pilha zinco-cobre é igual a 1,10 V, ou seja, a ddp entre os eletrodos de zinco e cobre é igual a 1,10 V. 
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Teoricamente a ddp é calculada da seguinte forma: 
A medida do Ered absoluto de um eletrodo é impossível e, sendo assim, a equação acima possui duas incógnitas, já que o único valor obtido na prática é a ddp. Não sendo possível medir o valor absoluto do Ered de um eletrodo, iremos trabalhar com potenciais relativos, e para tanto vamos escolher um eletrodo padrão. O escolhido foi o eletrodo de hidrogênio ao qual se atribui o Ered= zero.
 
Fórmula para cálculo da ddp
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Exercícios
1- Seja a pilha esquematizada a seguir,onde é fornecido o sentido do fluxo de e- :
Responda:
a) Qual eletrodo é o cátodo (polo +)?
b) Qual eletrodo é o ânodo (polo -)?
c) Qual é a semi-reação no eletrodo de chumbo?
d) Qual é a semi-reação no eletrodo de prata?
e) Qual é a espécie química que se oxida?
f) Qual é a espécie química que se reduz?
g) qual é a placa que apresenta sua massa aumentada?
h) Qual é a placa que apresenta a massa diminuída?
i) qual é a reação global da pilha?
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Exercícios
2- (PUC) – Observe a célula eletroquímica e considere os seguintes potenciais de redução
A partir dos dados fornecidos determine:
a) a semi-reação catódica;
b) a semi-reação anódica
c) a equação global
d) a ddp
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3-(PUC) – Considerando-se a pilha representada por Pb0/Pb2+// Cd2+/Cd0 , pode-se afirmar que é incorreta a afirmativa:
a) O ânodo é constituído pelo eletrodo de chumbo. 
b) O cátodo é constituído pelo eletrodo de cádmio.
c) No ânodo ocorre oxidação. 
d) O ânodo é o pólo positivo, e o cátodo é o pólo 
4- (PUC) – É dada a sucessão Mg, Aℓ Cr, Fe, em que qualquer metal da esquerda pode ceder elétron para os cátions de qualquer metal mais à direita. Considere a pilha: Mg,Mg2+(1M)/Fe2+,Fe(1M) (25ºC); onde os sais são sempre sulfatos.
Sobre ela é correto afirmar:
a) A chapa de ferro atua como eletrodo negativo (ânodo)
b) A chapa de magnésio atua como eletrodo positivo (cátodo) 
c) O magnésio é o agente oxidante 
d) A solução de Mg2+ irá se concentrar.
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5- Analise o esquema:
Sobre a pilha, indique verdadeiro (V) ou falso (F)
a) A lâmina de zinco vai se corroer, diminuindo a sua massa.
b) Ocorrerá um aumento da concentração de íons Zn 2+ em A.
c) Ocorrerá deposição de Cu0 na lâmina de cobre, aumentando a sua massa.
d) Ocorrerá diminuição da concentração de íons Cu2+ em B.
e) A direção do fluxo de elétrons é de B para A. 
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6- (PUC) – Em uma pilha , um dos eletrodos é o chumbo imerso em uma solução 1,0 M de íons Pb2+ e o outro é o magnésio imerso em uma solução 1,0 M e íons Mg2+ . Baseando-se nos potenciais-padrão de redução.
Pb2+ + 2e- Pb0 E0 = - 0,13 volts.
Mg2+ + 2e- Mg0 E0 = - 2,38 volts.
São feitas as afirmações:
I.                    O chumbo cede elétrons para o magnésio.
II.                  O eletrodo de magnésio funciona como cátodo da pilha.
III.                No eletrodo do chumbo ocorre redução.
 IV. A equação da reação global é: Mg0 + Pb2+Mg2++ Pb0 
 V. A diferença de potencial da pilha é E0 = + 2,25 volts.
O número total de afirmações corretas é:
a) 3 ; b) 2 ; c) 1 ; d) 4 ; e) 5
 
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7- Dados os potenciais-padrão de redução:
Li+/Li = -3,04 V ; 2H+/ H2 = 0,00 V
K+ / K= -2,92 V ; Cu2+/Cu = 0,34 V 
Zn2+/ Zn = -0,76 V ; Cℓ2/2Cℓ- = 1,36 V
F2 /2F- = 2,87 V ; Ag+/Ag = 0,80 V
Marque verdadeiro (V) ou falso (F):
1( ) Dentre as espécie químicas apresentadas acima o lítio é o que possui maior potencial de oxidação (capacidade de doar elétrons).
2 ( ) O gás flúor, por ser mais eletronegativo, tem maior potencial de redução do que o cloro.
3 ( ) Metais alcalinos têm maior tendência a se oxidar do que os halogênios.
4 ( ) A reação H2(g)+Zn2+ = Zn + 2H+ fornecerá um potencial elétrico positivo.
5 ( ) Numa pilha formada por eletrodos de cobre e zinco, o cobre irá se oxidar.
6 ( ) O cloro tem capacidade de oxidar o cobre metálico. 
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8- Uma pilha é constituída de um eletrodo de prata metálica mergulhado em uma solução de AgNO3 1 mol/L e de um eletrodo de cobre metálico mergulhado em uma solução de CuSO4 0,1 mol/L.
a)       Escreva as equações das semi-reações que ocorrem nos eletrodos.
b) Escreva a equação química global que ocorre na pilha e calcule a diferença de potencial fornecida pela pilha nas condições padrões.
Potenciais-padrão de redução a 25ºC: 
 Cu2++ 2e- Cu(s) E0 = + 0,34 V
Ag+ + e- Ag(s) E0 = + 0,80 V
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9- (UFMS)- Dadas as semi-reações, os potenciais-padrão de redução e o esquema da pilha de Daniell
Zn2+ + 2e- Zn0 ,E0 = - 0,76 volts
Cu2++ 2e- Cu0 , E0 = + 0,34 volts
pergunta-se:
a) O sentido da corrente de elétrons no condutor.
b) A reação global e sua ddp (diferença de potencial ) na condição-padrão 
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10- Você já deve ter sentido uma “dor fina” ao encostar em sua obturação metálica ( amálgama de mercúrio e prata) um talher de alumínio ou mesmo uma embalagem que contenha revestimento de alumínio. O que você sente é o resultado de uma corrente elétrica produzida pela pilha formada pelo alumínio e pela obturação.
Considere as informações a seguir e marque a opção que apresenta a ddp ou “fem, o cátodo e o ânodo, nesta ordem.
Dados:
Aℓ3+ + 3e- = Aℓ(s) E 0 = -1,66 V
Hg22+ + 2e- = 2Hg(liga com prata) E0 = + 0,85 V
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RADIOATIVIDADE
Prof: Lourdes
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Período de Semidesintegração ou Meia-vida (p ou t1/2)
 É o tempo necessário para que metade do número de átomos de determinada substância radioativa se desintegre.
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 Considere uma amostra de substância radioativa qualquer, tendo N0 átomos:
 
Podemos observar que, a cada período de meia-vida (P) que se passa, o número de átomos radioativos na amostra diminui pela metade. 
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Graficamente, podemos representar o processo de decaimento radioativo através da curva exponencial de decaimento:
 
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Fissão Nuclear
 Fissão Nuclear é a quebra do núcleo de um átomo em núcleos menores, com liberação de uma quantidade enorme de energia. 
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Consiste na síntese (reunião) de núcleos, dando origem a um núcleo maior e mais estável, e na emissão de grande quantidade de energia. São necessárias
altas temperaturas para que ocorra a fusão nuclear. Esse processo é o que ocorre no Sol, onde núcleos de hidrogênio leve (prótio) se fundem, formando núcleos de hélio com liberação de alta quantidade de energia.
FUSÃO NUCLEAR
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Aplicações de alguns radioisótopos
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Exercícios
1. (UNIRIO) - O 201Tℓ é um isótopo radioativo usado na forma de TℓCℓ3 (cloreto de tálio), para diagnóstico do funcionamento do coração. Sua meia-vida é de 73 h (~3 dias). Certo hospital possui 20 g deste isótopo. Sua massa, em gramas, após 9 dias, será igual a:
a) 1,25.
b) 3,3.
c) 7,5.
d) 2,5.
e) 5,0.
 
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2. (Puccamp-SP) O iodo-125, variedade radioativa do iodo com aplicações medicinais, tem meia-vida de 60 dias. Quantos gramas de iodo-125 irão restar, após 6 meses, a partir de uma amostra contendo 2,00 g do radioisótopo?
a) 1,50.
b) 0,75.
c) 0,66.
d) 0,25.
e) 0,10. 
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3. (UFRS) O gráfico a seguir representa a variação da concentração de um radioisótopo com o tempo:
A observação do gráfico permite afirmar que a meia-vida do radioisótopo é igual a:
a) 1 min ; b) 2 min ; c) 4 min.
d) 5 min ; e) 10 min.
 
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4. (UFRN) Com base no gráfico a seguir, estime o tempo necessário para que 20% do isótopo ZXA se desintegrem:
a)20anos ; b)16anos.
c)7,5anos ; d)2anos.
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5. (Vunesp-SP) Em Goiânia, 100 g de 137CsCℓ foram liberados de uma cápsula, antes utilizada em radioterapia, e causaram um grave acidente nuclear. O gráfico representa a cinética de desintegração desse isótopo.
Para o 137Cs, o tempo de meia-vida e o tempo para que 87,5% tenha se desintegrado são, em anos, respectivamente:
a) 60 e 30 ; b) 30 e 7,5 ; c) 60 e 90.
d) 30 e 90 ; e)120 e 60.
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6-(UFSM-RS) Relacione as radiações naturais alfa, beta e gama com suasrespectivascaracterísticas: alfa () 		2. beta () 		3. gama () ·  Possuem alto poder de penetração, podendo causar danos irreparáveis ao ser humano. ·   São partículas leves, com carga elétrica negativa e massa desprezível. ·  São radiações eletromagnéticas semelhantes aos raios X, não possuem carga elétrica nem massa. ·   São partículas pesadas de carga elétrica positiva que, ao incidirem sobre o corpo humano, causam apenas queimaduras leves. A seqüência correta, de cima para baixo, é: a) 1, 2, 3, 2 b) 2, 1, 2, 3 c) 1, 3, 1, 2 d) 3, 2, 3, 1 e) 3, 1, 2, 1 
  
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7- (UFPE) A primeira transmutação artificial de um elemento em outro, conseguida por Rutherford em 1919, baseou-se na reação:
7N14 + 2He4 * + 1H1
É correto afirmar que:
a) o núcleo *tem 17 nêutrons.
b) o átomo neutro do elemento * tem 8 elétrons.
c) o núcleo 1H1 é formado por um próton e um nêutron.
d) o número atômico do elemento * é 8.
e) o número de massa do elemento * é 17.
 
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