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Universidade Federal do Rio Grande do Norte _______________________________Escola de Ciências e Tecnologia_______________________________ Química – ECT2104 – Unidade 3 – Gabarito Eletroquímica 1. Indique os números de oxidação de cada elemento no compostos e íons abaixo: a) óxido de nitrogênio b) amônia c) peróxido de potássio d) íon clorato (ClO3 -) e) N2H4 f) HIO3 g) NaMnO4 h) NOF i) NaO2 j) SnO2 k)CO3 2- 2. Classifique cada uma das semirreações como oxidação ou redução: a) O2(g) → O 2- b) MnO4 -(aq) → MnO2(s) c) Cr2O7 2-(aq) → Cr3+(aq) d) Cl-(aq) → Cl2(g) e) TiO2(s) → Ti 3+(aq) f) Zn2+(aq) → Zn(s) g) NH4 +(aq) → N2(g) h) CH3OH(aq) → CH2O 3. Para as equações abaixo escreva suas semirreações e faça o balanceamento: a) Sr + O2 → Sr 2+ + O2- b) Li + H2 → Li + + H- c) Cs + Br2 → Cs 2+ + Br- d) Mg + N2 → Mg 2+ +N3- 4. Escreva as equações balanceadas para as seguintes reações em solução ácida: a) P4(s) + Cl -(aq) → PH3(g) + Cl2(g) b) MnO4 -(aq) + NO2 -(aq) → Mn2+(aq) + NO3 -(aq) c) HBrO3(aq) + Bi(s) → HBrO2(aq) + Bi2O3(s) d) CrO4 2-(aq) + SO3 2-(aq) → Cr3+(aq) +SO4 2-(aq) 5. Escreva as equações balanceadas para as seguintes reações em solução básica: a)Ni(OH)2(s) + N2H4(aq) → Ni(s) + N2(g) b)Fe(OH)3(s) + Cr 3+(aq) → Fe(OH)2(s) + CrO4 -(aq) c)MnO4 -(aq) + BrO3 -(aq) → MnO2(s) + BrO4 -(aq) d)H2O2(aq) + IO4 -(aq) → IO2 -(aq) + O2(g) 6. Use a tabela de série de atividade para prever o resultado das reações abaixo: a)Fe + Mg2+ → b) Cr + Pb2+ → c) Mg + Co2+ → d) Ag+ + Fe → e) Ag + Au3+ → 7. Escreva a equação química balanceada para a reação global da pilha representada como: a) Ag(s)|Ag+(aq)ǁSn4+(aq),Sn2+(aq)|Pt b) Al|Al3+(aq)ǁCu2+(aq)|Cu c) Pt |Fe2+(aq), Fe3+(aq)ǁMnO4 -(aq),Mn2+(aq)|Pt 8. Escreva o diagrama para as pilhas das reações a seguir: a) Sn(s) +2Ag+(aq) → Sn2+(aq) + 2Ag(s) b) H2(g) + Hg2Cl2(s) → 2H +(aq) + 2Cl-(aq) + 2Hg(l) 9. Considere uma pilha voltaica com ponte salina representada pela seguinte reação: Ca(s) + 2H+(aq)→ Ca2+(aq) + H2(g) Universidade Federal do Rio Grande do Norte _______________________________Escola de Ciências e Tecnologia_______________________________ Química – ECT2104 – Unidade 3 – Gabarito a) Qual é a direção dos elétrons no circuito externo? b) Que eletrodo pode ser utilizado no cátodo? c) Qual é a reação que ocorre no ânodo? 10. Calcule E˚ e ∆G˚ para as seguintes pilhas (Consulte a tabela de potenciais de redução a 25°C): a) Pb(s) + 2Ag+(aq) → Pb2+(aq) + 2Ag(s) b) O2(g) + 4Fe 2+(aq) +4H+(aq) →2H2O(l) + 4Fe 3+(aq) c) Íons cromo (II) e íons estanho (IV) produzindo íons cromo (III) e íons estanho (II) d) Pb (s)|PbSO4(s)ǁPb 2+|Pb e) Pt |OH-(aq)|O2(g)ǁ ClO -(aq),Cl-(g)|Pt (meio básico) 11. Calcule a fem a 298K gerada pela célula abaixo quando [Cr2O7 2-]=2,0M, [H+]=1,0M e [Cr3+]= 1,0x10-5 M Cr2O7 2-(aq) + 4 H+ (aq)+ 6 I- (aq) 2Cr3+ (aq) + 3I2 (s) + 7H2O (l) E°= 0,79 V 12. Calcule a fem gerada pela célula abaixo quando [Al3+]=4,0x10-3M e [I-] = 0,010M. 2 Al (s) + 3 I2 (s) 2 Al 3+ (aq) + 6 I- (aq) E°= 2,20 V 13. Se a voltagem de uma célula de Zn/H+ é 0,45V a 298K quando [Zn2+]=1,0 mol/L e PH2=1,0 atm, qual é a concentração de H+? Zn (s) + 2H+(aq) Zn2+ (aq) + H2 (g) E°=0,76V 14. Uma célula voltaica é construída com dois eletrodos de cloreto de prata-prata, cada um deles baseado na seguinte semirreação: AgCl(s) + e- Ag (s) + Cl- (aq) Os dois compartimentos de célula tem [Cl-] = 0,0150 M e [Cl-] = 2,55M, respectivamente. (a) Qual eletrodo é o cátodo da célula? (b) Qual é a fem padrão da célula? (c) Qual é a fem da célula para as concentrações dadas. 15. Calcule a fem da seguinte célula de concentração: Mg(s) |Mg2+(0,24M) ǁ Mg2+ (0,53M) | Mg(s) 16. Calcule a massa em gramas de Alumínio produzida em 1,00h pela eletrólise de AlCl3 fundido se a corrente elétrica é 10,0A. 17. A semirreação de formação do magnésio metálico com a eletrólise de MgCl2 fundido é Mg 2+ +2e- Mg. (a) Calcule a massa de magnésio formada com a passagem de uma corrente de 60,0A por um período de 4,0x103 s. (b) Quantos segundos seriam necessários para produzir 50,0 g de Mg a partir de MgCl2 se a corrente for de 100A? TABELA DE SÉRIE DE ATIVIDADES
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