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Gabarito da 10a. Lista de Exercícios de Química Geral IC-348 Prof. Antonio Gerson Bernardo da Cruz Email: dacruz.agb@gmail.com 1 ELETROQUÍMICA 1. Para a célula: Ag(s)|Ag+(aq)||Fe3+(aq)|Fe(s) a representação é: 2. para a reação: Pb(s) + PbO2(s) + 2H+(aq) + 2HSO4-(aq) → PbSO4(s) + 2H2O(l) A equação de Nernst é dada por: Ecel = Ecel − 0,0592 n log Q Ecel = 2,05 V − 0,0592 2 log 1 H+⎡⎣ ⎤ ⎦ 2 HSO4 1−⎡ ⎣ ⎤ ⎦ 2 3. A diferença entre os potenciais de redução do hidrogênio e do cobre é uma constante que é independente da escolha do potencial de referência. Em outras palavras, o potencial de redução de meia-célula para o cobre é de 0,34 unidades maior para o cobre do que para o hidrogênio, independentemente do ponto de referência escolhido. Se ° E para o cobre é considerado como sendo de 0 V, então ° E para hidrogênio deve ser -0,34 V. 4. 2Al(s) → 2Al3+(aq) 3Sn2+(aq) → 3Sn(s) 5. Usando a mesma corrente, Q1 = ixt1;Q2 = ixt2 Q1 t1 = Q2 t2 ⇒ t2 t1 = Q2 Q1 = 3 2 ⇒ t2 = 1,5t1 Portanto, depositar um mol de Cr a partir de Cr3+, demora 1,5 vezes mais do que depositar um mol de Cu a partir de Cu2+; 6. Os potenciais extraídos da tabela nos fornece: a) cellE o = 0.96 V – (0.77) V = 0.19 V (espontânea) b) cellE o = 1.07 V – (1.36 V) = –0.29 V (não espontânea) c) cellE o = 1.42 V – (0.80 V) = 0.62 V (espontânea) d) cellE o = –0.40 V – (–0.44 V) = 0.04 V (espontânea) e) cellE o = –0.44 V – (0.96 V) = 1.40 V (espontânea) 7. a) Ecel = Ecatodo −Eanodo = 2,01 V – (1,47 V) = 0,54 V b) Como n = 10, ΔG° = –nFEcel = –(10)(96,500 C)(0.54 J/C) = –5.2 × 105 J ΔG° = –5.2 × 102 kJ Salt Bridge External circuit Fe Fe3+ (aq)Ag+ (aq) Ag (+) (–)electron flow AnodeCathode Gabarito da 10a. Lista de Exercícios de Química Geral IC-348 Prof. Antonio Gerson Bernardo da Cruz Email: dacruz.agb@gmail.com 2 c) Ecel = 0,0592 n log Kc 0,54 V = 0,0592V 10 log KC log KC = 91,21 aplicando o exponencial na base 10 para os dois lados tem-se : KC = 1,65 × 1091 8. As seguintes semi-reações indicam que o total de elétrons envolvidos na reação é 30: 5Cr2O72– + 70H+ + 30e– g 10Cr3+ + 35H2O 3I2 + 18H2O g 6IO3– + 36H+ + 30e– Ecell = 0,135 V − 0,0592 V 30 log IO3 −⎡ ⎣ ⎤ ⎦ 6 Cr3+⎡⎣ ⎤ ⎦ 10 H+⎡⎣ ⎤ ⎦ 34 Cr2O7 2−⎡ ⎣ ⎤ ⎦ 5 Ecell = 0,135 V − 0,0592 V 30 log 0,00010⎡⎣ ⎤⎦ 6 0,0010⎡⎣ ⎤⎦ 10 0,10⎡⎣ ⎤⎦ 34 0,010⎡⎣ ⎤⎦ 5 Ecell = 0,135 V − 0,0592 V 30 log 1,0 × 10−10 Ecell = 0,155 V 9. a) Fe2+(aq) + 2e– g Fe(s) x = 0,2 mol Fe2+x 2 mol e - mol Fe2+ = 0,4 mol e- b) Cl–(aq) g 1/2Cl2(g) + e– x = 0,7 mol Cl−x 1 mol e - mol Cl− = 0,7 mol e- c) Cr3+(aq) + 3e– g Cr(s) x = 1,5 mol Cr3+x 3 mol e - mol Cr3+ = 4,5 mol e- d) Mn2+(aq) + 4H2O(l) g MnO4–(aq) + 8H+(aq) + 5e– x = 1,0x10−2 mol Mn2+x 5 mol e - mol Mn2+ = 5,0x10−2 mol e- 10. (a) As semi-reações para a célula Fe/Al são: Fe2+(aq) + 2e- g Fe(s) Eo = -0,44 V Al3+(aq) + 3e- g Al(s) Eo = -1,66 V Como se pode observar, o potencial de redução do alumínio é muito mais negativo do que o do ferro logo este atuará como anodo e o ferro como catodo. (b) Para o caso do aço galvanizado temos: Fe2+(aq) + 2e- g Fe(s) Eo = -0,44 V Zn2+(aq) + 2e- g Zn(s) Eo = -0,76 V O mesmo ocorre para o revestimento de zinco, como este tem potencial mais negativo, o Zn se oxidará ao invés do ferro.
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