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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS ICEI - CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO DEPARTAMENTO DE FÍSICA E QUÍMICA Professor Edson Braga da Silva Exercícios de Química TURMA NÚMERO: 8962.1.00 DATA__/__/__ Aluna(o): OBS. Entregar estes exercícios no dia 15/03/2018 QUESTÃO N. 01 Numa pilha eletroquímica sempre ocorre: a) Redução no ânodo. b) Movimentação de elétrons no interior da solução eletrolítica. c) Passagem de elétrons, no circuito externo, do cátodo para o ânodo. d) Reação de neutralização. e) Uma reação de oxirredução. QUESTÃO N. 02 As pilhas e as baterias são dispositivos nos quais uma reação espontânea de oxido redução 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. Na próxima página, 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 Semi reação 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? QUESTÃO N. 03 Quando a pilha mostrada a seguir está em funcionamento, a barra de chumbo vai se desgastando e a prata vai ficando mais espessa. No início do experimento, as duas barras apresentavam as mesmas dimensões. Para essa pilha determine: a) As equações das Semi reações de oxidação e redução; b) A equação química da reação global; c) O sentido de movimento dos elétrons na parte externa do circuito e o sentido dos íons na parede porosa. QUESTÃO N. 04 A equação seguinte indica as reações que ocorrem em uma pilha: Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s) Podemos afirmar que: a) O zinco metálico é o cátodo. b) O íon cobre sofre oxidação. c) O zinco metálico sofre aumento de massa. d) O cobre é o agente redutor. e) Os elétrons passam dos átomos de zinco metálico aos íons de cobre. QUESTÃO N. 05 O trabalho produzido por uma pilha é proporcional à diferença de potencial (ddp) nela desenvolvida quando se une uma meia-pilha onde a reação eletrolítica de redução ocorre espontaneamente (catodo) com outra meia pilha onde a reação eletrolítica de oxidação, ocorre espontaneamente (anodo). Com base nas Semi reações eletrolíticas acima, colocadas no sentido da oxidação, e seus respectivos potenciais, assinale a opção que indica os metais que produzirão maior valor de ddp quando combinados para formar uma pilha. a) Cobre como catodo e prata como anodo. b) Prata como catodo e zinco como anodo. c) Zinco como catodo e cádmio como anodo. d) Cádmio como catodo e cobre como anodo. e) Ferro como catodo e zinco como anodo. QUESTÃO N. 06 Considere o esquema abaixo que representa uma pilha constituída de metal cobre em solução aquosa de sulfato de cobre e metal cádmio em solução de sulfato de cádmio. Uma tabela fornece a informação de que os potenciais padrões de redução do Cu2+ e do Cd2+ são, respectivamente, +0,34 V e -0,40 V e que a prata é um elemento mais nobre que o cobre. Assinale a opção que mostra a ordem decrescente de facilidade de oxidação dos três metais citados e a diferença de potencial (ddp) da pilha indicada na figura. Próxima página a) Cu > Ag > Cd; -0,74 V b) Cd > Cu > Ag; +0,74 V c) Ag > Cu > Cd; -0,06 V d) Cd > Cu > Ag; +0,06 V e) Ag > Cd > Cu; -0,74 V QUESTÃO N. 07 Considere a célula eletroquímica abaixo e os potenciais das semi-reações: RESPONDA O QUE SE PEDE NA PRÓXIMA PÁGINA Sobre o funcionamento da pilha, e fazendo uso dos potenciais dados, é INCORRETO afirmar que: a) os elétrons caminham espontaneamente, pelo fio metálico, do eletrodo de níquel para o de cobre. b) ponte salina é fonte de íons para as meia-pilhas. c) no anodo ocorre a Semi reação Ni(s) → Ni2+(aq) + 2e d) no catodo ocorre a Semi reação Cu2+(aq) + 2e → Cu(s) a reação espontânea que ocorre na pilha é: Cu(s) + Ni2+(aq) → Cu2+(aq) + Ni(s) QUESTÃO N. 08 Uma pilha de Daniel opera em condições padrões com soluções aquosas de ZnSO4 e CuSO4, com diferença de potencial nos terminais alterando o potencial para ΔE, na mesma temperatura. Pode-se afirmar que este novo potencial: permaneceu constante b) aumentou c) diminuiu d)fiou zero e) não pode ser calculado QUESTÃO N. 09 Consulte os valores de potencial-padrão de redução e , indique quais reações de oxirredução a seguir são espontâneas nos sentidos indicados: a) Cl2(g) + 2I-(aq) → 2 Cl-(aq) + I2(s) b) Ni(s) + Cd2+(aq) → Ni2+(aq) + Cd(s) c) 2 Al(s) + 3 Sn4+(aq) → 2 Al3+(aq) + 3 Sn2+(aq) d) 2 Cl-(aq) + Br2(l) → 2 Br-(aq) + Cl2(g) QUESTÃO N. 10 Para recuperar prata de soluções aquosas contendo íons prata, costumamos adicionar zinco metálico às soluções, pois a transformação é espontânea. A reação que ocorre pode ser representada pela equação química: 2 Ag+(aq) + Zn(s) 2 Ag(s) + Zn(aq)+2 Pode-se concluir então que: O potencial de redução da prata é maior que o do zinco. Ocorre transferência de elétrons dos íons da prata para os átomos de zinco. O Zn atua como agente oxidante e os íons de prata como agente redutor. Zn é menos redutor que Ag. QUESTÃO N. 11 Sejam os metais A, B, C e D, cujos potenciais de redução são dados abaixo: A2+ + 2e- A E0 = - 0,58 V B2+ + 2e- B E0 = - 0,47 V C+ + e- C E0 = - 0,24 V D3+ + 3e- D E0 = - 0,16 V Qual das espécies acima sofre oxidação com mais facilidade? Qual delas sofre redução com mais facilidade? Qual o melhor oxidante ? Qual o melhor redutor? Escreva a equação química (global) entre o oxidante mais forte e o redutor mais forte: QUESTÃO N. 12 Armazenam-se soluções aquosas de CrCl3 , HCl , PdCl2 , NaCl , em quatro recipientes de estanho. Qual ou quais delas não será(ão) contaminada(s)? Justifique sua resposta. Respostas sem justificativa ou com justificativa errada não serão consideradas. Dados os potenciais-padrão de redução: Cr3+ + 3e- Cr E° = - 0,74 V 2H+ + 2e- H2 E° = 0,00 V Pd2+ + 2e- Pd E° = + 0, 99 V Na+ + e- Na E° = - 2, 71V Sn2+ + 2e- Sn E° = - 0,14 V QUESTÃO N. 13 Uma pilha é constituída dos eletrodos de alumínio e cobalto. Pede-se com relação a esta pilha: O cátodo O ânodo O polo negativo O polo positivo Os íons que migram pela ponte salina em direção ao eletrodo de cobalto A equação global da pilha O oxidante O redutor iA ddp QUESTÃO N. 14 Dada a representação oficial de uma pilha, constituída de eletrodos de níquel e chumbo: NiNi2+ Pb2+ Pb Pede-se com relação a ela: a) O esquema de montagem (desenho da pilha) b) O sentido da corrente elétrica c) O cátodo d) O polo negativo e) Sabendo-se a ddp dessa pilha é 0,11 V e que o potencial de redução do Pb2+ é - 0,13 V, qual o potencial de redução do Ni2+? QUESTÃO N. 15 Que tipo de proteção contra a corrosão ocorre quando se utiliza zinco (Eº red = -0,76 V) como forma de revestimento de estruturas de ferro (Eºred = -0,44 V? Como ela funciona?
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