Lista de Exercícios – Redox

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Lista de Exercícios – Redox
(Atenção: alguns itens necessitam dos pontenciais padrão de eletrodo. Pretendo colocar mais tarde uma lista com todos os potenciais necessários a resolução dos exercícios. Para aqueles que já querem tentar resolver, minha sugestão é que procure nos livros de analítica e até mesmo na internet.)
1) Escreva as equações líquidas balanceadas para as seguintes reações. 
(a) Fe3+ + Sn2+ ( Fe2+ + Sn4+
(b) Cr(s) + Ag+ ( Cr3+ + Ag(s)
(c) NO3- + Cu(s) ( NO2( g) + Cu2+
(d) MnO42- + H2SO3 ( Mn2+ + SO42-
(e) Ti3+ + Fe(CN)63- ( TiO2+ + Fe(CN)64-
2) Calcule o potencial de um eletrodo de platina imerso em uma solução que seja:
(a) 0,0263 mol L-1 em K2PtCl4 e 0,1492 mol L-1 em KCl.
(b) 0,0750 mol L-1 em Sn(SO4)2 e 2,5 x 10-3 mol L-1 em SnSO4.
(c) tamponada a um pH 6,00 e saturada em H2(g) a 1,00 atm.
3) Se as seguintes meias-células forem o eletrodo do lado direito de uma célula galvânica, com o eletrodo padrão de hidrogênio à esquerda, calcule o potencial da célula. Se a célula fosse colocada em curto circuito (baixa resistência), indique se os eletrodos mostrados se comportariam como ânodo ou cátodo.
(a) Ni | Ni2+ (0,0943 mol L-1).
(b) Pt | Sn2+ (0,0944 mol L-1), Sn4+ (0,350 mol L-1).
4) Calcule os potenciais das seguintes células. Indique se a reação se processará espontaneamente na direção considerada (oxidação à esquerda, redução à direita) ou se uma fonte de voltagem externa é necessária para forçar a reação a ocorrer.
(a) Pb | Pb2+ (0,1393 mol L-1) ║ Cd2+ (0,0511 mol L-1) | Cd
(b) Zn | Zn2+ (0,0364 mol L-1) ║Tl3+ (9,06 x10-3 mol L-1)Tl1+(0,0620 mol L-1) | Pt
5) (i) Calcule o potencial da célula eletroquímica abaixo. 
(ii) Indique se a reação se processará espontaneamente na direção considerada (oxidação à esquerda, redução à direita) ou se uma fonte de voltagem externa é necessária para forçar a reação a ocorrer.
(iii) Calcule a constante de equilíbrio (Keq).
 Pt | Pb(s) | Pb2+(aq) (0,0511 mol L-1) ║ Cu+2 (0.102 mol L-1) , I- (0.272 mol L-1) | CuI(s) | Pt
	
 Dados: E° (Cu+2(aq) + I-(aq))/ CuI(s) = 0,86V ; E° (Pb2+(aq) / Pb (s)) = -0,126V	
6) Determine os potencias das células eletroquímicas abaixo, classifique-as como células galvânicas ou eletrolíticas e escreva as equações químicas no sentido da reação espontânea.
a. Pt(s)│Fe2+(aq)(0,100 mol L-1), Fe3+(aq)(0,200 mol L-1)║Cr2O7=(aq) (0,0100 mol L-1), Cr+3(aq) (0,0250 mol L-1) │Pt(s) 
b. Ag(s)│Ag(S2O3)23-(aq) (0,200 mol L-1), S2O3=(aq) (0,100 molL-1)║Zn2+(aq)(0,250 mol L-1)│Zn(s)
DADOS: 	E0 (Fe3+/Fe2+) = 0,771 V ; 	E0 (Ag+/Ag) = 0,799 V ; 
E0 Cr2O7=(/Cr+3 = 1,331 V ; E0 (Zn+2/Zn) = -0,763 V ;2 (Ag+ / S2O3-2) = 3,3 x 1013  
7) Determine os potenciais de redução das meias-células de
eletrodo de prata imerso em uma solução de CrO4= 0,0235 mol L-1 saturada em Ag2CrO4.
eletrodo de cádmio imerso em uma solução na qual a concentração analítica do CdCl2 seja 5,00 x 10-4, que para H2Y-2 seja 0,0156 mol L-1 (Y = EDTA) e o pH esteja fixo em 7,0.
 DADO:; E0(Ag+/Ag) = 0,799 V; E0(Cd+2/Cd) = -0,403 V ; Kps(Ag2CrO4) = 1,2 x 10-12
 Kf = 2,9 x1016 ; (Y-4) = 4,8 x 10-4
8) Gere as expressões das constantes de equilíbrio para as seguintes reações. Calcule os valores numéricos para Keq.
(a) Fe3+ + V2+ ( Fe2+ + V3+
(b) Fe(CN)63- + Cr2+ ( Fe(CN)64- + Cr2+
(c) 2V(OH)4+ + U4+ ( 2VO2+ + UO22+ + 4H2O
9) A titulação de 0,1756 g do padrão primário Na2C2O4 necessitou de 32,04 mL de uma solução de permanganato de potássio. Calcule a concentração em mol por litro de KMnO4 nessa solução.
10) Uma amostra de 0,1809 g de um fio de ferro puro foi dissolvida em ácido, oxidada para o estado +2 e titulada com 31,33 mL de cério(IV). Calcule a concentração em mol por litro da solução de Ce4+. 
11) O iodo produzido quando um excesso de KI foi adicionado a uma solução contendo 0,1259 g de K2Cr2O7 consumiu 41,26 mL na titulação com Na2S2O3. Calcule a concentração em mol por litro da solução de tiossulfato.
12) O tratamento da hidroxilamina (H2NOH) com um excesso de Fe(III) resulta na formação de N2O e uma quantidade equivalente de Fe(II): 
2H2NOH + 4Fe3+ ( N2O(g) + 4Fe2+ + 4H+ + H2O
Calcule a concentração em mol por litro de uma solução de H2NOH se o Fe(II) produzido pelo tratamento de uma alíquota de 50,00 mL consumiu 19,83 mL de K2Cr2O7 0,0325 mol L-1.
13) Na titulação de 50,0 mL de H3AsO4 0,05 mol L-1 com Cr+2 0,1 mol L-1, calcule:
Dados: E° H3AsO4 / H3AsO3 = 0,56V E° Cr+3 / Cr+2 = - 0,41V
O volume de titulante no ponto estequiométrico.
O potencial no ponto estequiométrico.
O potencial após a adição de 60,0 mL de titulante.
A concentração de H3AsO4, em equilíbrio, após a adição de 60,0 mL de titulante.
Escolha na tabela abaixo os indicadores que podem ser utilizados nesta titulação com um erro de até 0,1%. 
O erro provocado ao se utilizar o indicador verde de catecol nesta titulação.
 	Tabela de indicadores
	Indicador
	Cor forma reduzida
	Cor forma oxidade
	E°transição (volts)
	Azul de metileno
	incolor
	azul
	0,36
	Verde de catecol
	incolor
	verde
	0,50
	Difenilamina
	incolor
	Azul
	0,76
	Ferroína
	incolor
	vermelho
	1,05
14) Na titulação de 50,0 mL de I2 0,05 mol L-1 com Na2S2O3 0,25 mol L-1, calcule:
Dados E° I2/I- = 0,55V E° S4O6=/ S2O3= = 0,08V
O potencial no ponto estequiométrico.
O potencial após a adição de 10,0 mL de titulante.
O potencial após a adição de 25,0 mL de titulante.
A concentração de I2, em equilíbrio, após a adição de 30,0 mL de titulante.
Escolha na tabela os indicadores que podem ser utilizados nesta titulação com um erro de até 0,1%. 
O erro provocado ao se utilizar o indicador verde de catecol nesta titulação.
15) Na titulação de 40,0 mL de KMnO4 0,05 mol L-1 com FeSO4 0,20 mol L-1, em pH = 0, calcule: 
Dados E° (MnO4- / Mn+2) = 1,51V E° Fe+3/ Fe+2 = 0,76V
A constante de equilíbrio da reação.
O potencial no ponto estequiométrico.
O potencial após a adição de 10,0 mL de titulante.
O potencial após a adição de 75,0 mL de titulante.
A concentração do íon MnO4-, em equilíbrio, após a adição de 75,0 mL de titulante.
Escolha na tabela os indicadores que podem ser utilizados nesta titulação com um erro de até 0,1%. 
O erro provocado ao se utilizar o indicador difenilamina nesta titulação.