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LISTA DE EXERCÍCIOS DO 2º BIMESTRE Eletroquímica. 1. Considere o quadro abaixo, que mostra o resultado de reações entre metais e soluções aquosas de íons metálicos. O sinal positivo indica que a reação ocorreu e o sinal negativo indica que não se observou a reação. Metal/solução Pb Cu Zn Ag Pb+2 - - + - Cu+2 + - + - Zn+2 - - - - Ag+1 + + + - Da análise do quadro, conclui-se que a afirmativa errada é: a) Dentre os metais acima, o zinco é que se oxida mais facilmente. b) Dentre os íons acima a Ag+1 é o que se reduz mais facilmente. c) Os íons metálicos acima não são capazes de oxidar a prata. d) O chumbo redutor é mais forte do que o cobre. e) O íon Cu+2 é um oxidante mais fraco que o Zn+2. Justifique a sua resposta: ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ 2. Uma indústria necessita estocar soluções de nitrato de níquel, molaridade igual a 1 a 25oC, dispõe de tanques I, II, III, IV relacionados: Tanque I: Construído de ferro (Ɛ º = - 0,44 V) Tanque II: Construído de chumbo ( Ɛ º = - 0,13 V) Tanque III: Construído de zinco ( Ɛ º = - 0,76 V) Tanque IV: Construído de estanho (Ɛ º = - 0,14 V) O níquel tem Ɛ º = - 0,25 V. PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ ESCOLA POLITÉCNICA – CAMPUS CURITIBA DISCIPLINA DE QUÍMICA GERAL I I Núcleo de química Quais os tanques que poderão ser usados para que a solução estocada não se contamine? ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 3. Os seguintes itens foram retirados de um almoxarifado de peças para construção de células galvânicas: 2 béqueres de 250 mL e uma ponte salina, um voltímetro ligado a fios e pinças, 200 mL de solução de CrCl3 (aq) 0,010 mol/L, 200 mL de solução de CuSO4(aq) 0,16 mol/L, um pedaço de fio de cobre e um pedaço de metal cromado. a). Descreva a construção da célula galvânica, b). Escreva as semirreações do ânodo e do cátodo. c). Escreva a reação da célula d). Escreva o diagrama da célula galvânica e). Qual o potencial esperado pela célula? 4. (FGV SP/2010) O escurecimento de objetos de prata, como baixelas e talheres, é muito comum. Ao se cozinhar demasiadamente os ovos, as proteínas da clara, que contém átomos de enxofre, liberam o ácido sulfídrico, que na forma gasosa e na presença de oxigênio, na água de cozimento, pode levar a oxidação do objeto de prata, com formação de fina camada insolúvel de sulfeto de prata (Ag2S). O mesmo ocorre quando se cozinha alimentos como o repolho, que contém compostos sulfurados como císteína, que sofre decomposição durante o cozimento liberando o H2S. As principais reações envolvidas nesse fenômeno são apresentadas nas equações: Ag2S (s) + 2 é 2 Ag (s) + S 2 – (aq) Eº = - 0,69 V O2 (g) + 4 H+ + 4 é 2 H2O(l) Eº = + 1,23 V Qual o valor da ddp para a reação global que representa o fenômeno do escurecimento dos objetos de prata? 5. (PUC-RIO 2007). Considere a célula eletroquímica abaixo e os potenciais das semi- reações: (adaptada) a) Determine a equação global: b) O que ocorre com as lâminas e com as soluções? c) Qual o agente oxidante e redutor? d) Qual a diferença de potencial (ddp) da pilha? e) Se a solução do ânodo tiver a concentração de 0,5 mol/L e do cátodo 0,1 M, qual a tensão desta pilha? 6. As pilhas e as baterias são dispositivos nos quais uma reação espontânea de oxidorredução transforma energia química em energia elétrica. Portanto, sempre há uma substância que se reduz, ganhando elétrons, que é o cátodo, e uma que se oxida, perdendo elétrons, que é o ânodo. Abaixo, temos um exemplo de uma pilha eletroquímica: A respeito dessa pilha, responda: a) . Qual eletrodo, A ou B, está sofrendo redução e qual está sofrendo oxidação? b) . Qual eletrodo é o cátodo e qual é o ânodo? c) . Escreva a semirreação que ocorre nos eletrodos A e B e a reação global da pilha. d) A concentração dos íons B3+ e A2+ aumenta ou diminui? e) . Ocorre corrosão ou deposição dos eletrodos A e B? 7. Dada a tabela de potenciais de redução: 2 0 (aq) (s) 3 0 (aq) (s) 2 0 (aq) (s) 2 0 (aq) (s) 2 0 (aq) (s) 0 (aq) (s) Mg 2e Mg (E 2,38 V) A 3e A (E 1,68 V) Zn 2e Zn (E 0,76 V) Pb 2e Pb (E 0,13 V) Cu 2e Cu (E 0,34 V) Ag 1e Ag (E 0,80 V) a) Desenhe o esquema de uma pilha que tenha a maior ddp: b) A solução do cátodo tem concentração 0,025 mol/L e do ânodo é 10 X mais concentrada, qual a tensão gerada? 8. Num laboratório foi realizada a seguinte experiência: montou-se uma pilha eletroquímica usando um eléctrodo de prata mergulhado numa solução contendo iões prata, Ag+, e um eléctrodo de cobre mergulhado numa solução com iões cobre, Cu2+. Os compartimentos anódico e catódico foram separados por uma parede porosa. Fez- se variar a concentração do eletrólito num dos compartimentos de acordo com os diagramas: A: Cu(s) | Cu2+ (aq, 1,0 M) || Ag+ (aq, 1,0M) | Ag(s) B: Cu(s) | Cu2+ (aq, 0,1 M) || Ag+ (aq, 1,0M) | Ag(s) C: Cu(s) | Cu2+ (aq, 0,01 M) || Ag+ (aq, 1,0M) | Ag(s) Faça o esquema de montagem da pilha, identifique o ânodo e o cátodo, assinale a polaridade dos eléctrodos, indique o sentido de circulação dos eletrões e escreva as reações eletroquímicas que ocorrem na vizinhança dos eletrodos, assim como a reação global da pilha. Resposta: 0,46V; 0,49V; 0,52V 9. Faça o balanceamento das seguintes reações redox: a. Al + NH4NO3 → N2 + H2O + Al2O3 b. Fe2O3 + C → CO2 + Fe c. S + HNO3 → NO2 + H2O + H2SO4 d. C + HNO3 → NO2 + H2O + CO2 e. HNO3 + I2 → HIO3 + NO + H2O f. KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O g. Ag + H2SO4 → Ag2SO4 + H2O + SO2 h. Ag + HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
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