Lista 1 de exercícios de FQ eletroquimica 2018

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Lista de exercícios de Físico - Química – EQ – 2018 
Profa. Dra. Juliana Cheleski Wiggers 
Responder os exercícios de forma detalhada 
 
1) Em uma solução 0,002 mol L-1 de uma base sabe-se que 10% das moléculas 
são ionizadas. Calcule a constante de ionização. 
 
R: 2,22x10-5 
2) A atividade do íon K+ em um a solução de força iônica 0,045 é igual a 3,5 10-3 
mol L-1. São acionados 0,03 mol de NaCl a 1 litro dessa solução. Qual será o novo 
valor de atividade do íon K+? 
 
R: 3,34 x10-3 M 
3) São preparadas duas soluções: 
Solução A : são misturados 20 mL solução 0,05 mol L-1 AlCl3 e 20 mL 
solução 0,08 mol L-1 KN03 , completando-se o volume a final 100 mL . Calcular 
a atividade do íon Al+3 
 
Solução B: são misturados 20 mL solução 0,30 mol L-1 NaCl e 20 mL 
solução 0,08 mol L-1 KN03, completando-se o volume final a 100 mL. Calcular a 
atividade do íon Na+. 
a) Em que essas duas soluções são semelhantes? 
b) Compare os valores de coeficiente atividade de Al3+ de Na+ 
R: fAl = 0,202 e fNa= 0,789 
 
4) O que significa o termo “atividade”? E o termo “coeficiente de atividade”? 
 
5) Explique a diferença entre um eletrólito fraco e eletrólito forte? Cite 2 
exemplos. 
 
6) Qual o significado de força iônica? 
 
7) Quais os objetivos da lei limite de Debye-Hückel? 
 
8) Por que em alguns cálculos práticos é necessário empregar um modelo de 
Debye-Hückel estendido? 
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9) Qual a função da ponte salina? Qual a sua composição química? 
 
10) Explique quais são os principais fatores que interferem na mobilidade dos 
íons em solução aquosa. Considere o sistema isotérmico, isobárico e 
isovolumétrico. 
 
11) Defina e explique o que é condutividade molar. 
 
12) Explique: 
a) A diferença entre um condutor eletrônico e um condutor eletrolítico. Cite um 
exemplo. 
b) Qual a diferença entre os condutores de primeira e segunda classe? 
c) Explique a diferença entre um condutor, semicondutor e um isolante. Considere 
a Teoria do orbital molecular (TOM) e a variação de temperatura. 
 
13) Uma mistura ácida de H3AsO3 0,150 M e H3AsO4 0,0610 possui potencial de 
eletrodo de 0,494 V. Qual é o pH da solução? 
 H3AsO4 + 2 H+ + 2 e ⇌ H3AsO3 + H2O E°= 0,559 V 
R: pH=0,9 
 
14) 10 mL de uma solução de Cr3+ 0,0835 M e Cr2+ 0,119 M são adicionados a 
25mL de V3+ 0,0361 M e V2+ 0,0904 M. Calcule o potencial da célula e explique se 
é espontâneo o processo. 
Dados: Cr3+ + e ⇌ Cr2+ E° = - 0,407 V 
 V3+ + e ⇌ V2+ E° = -0,225 V 
R: E = 0,17 V 
 
15) Calcule o valor de Ecel para a célula voltaica: 
Pt|Fe2+(0,10 M), Fe3+(0,20 M)||Ag+(1,0 M)|Ag(s) 
R: Ecel = 0,035V 
 
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16) Estime o potencial esperado para uma célula onde o ΔG da reação é -100 kJ 
mol-1 e o número de elétrons gerados durante a reação é 1. 
R: Ecel = 1 V 
 
17) a) Calcule as forças iônicas de soluções de 0,1 mol Kg-1 de NaCl, Na2SO4 e 
Ca3(PO4)2 . b) Que molalidade de Na2SO4 é necessária para se ter a mesma força 
iônica que 0,1 mol Kg-1 de Ca3(PO4)2 ? 
R: a) INaCl= 0,1 mol Kg-1 I Na2SO4= 0,3 mol Kg-1 I Ca3(PO4)2 = 1,50 mol Kg-1 
b) 0,5 mol Kg-1 
 
18) Uma das reações mais importantes de corrosão em meio ácido é a oxidação 
do ferro: 
⇌ . A) Escreva a reação catódica (E° = -0,44 V) e 
catódica (E° = 1,23 V). b) A constante de equilíbrio dessa reação favorece a 
formação de Fe2+ ? Discuta. 
 
19) Considere uma célula voltaica formada por dois eletrodos de hidrogênio. O 
eletrodo A está sob pressão de 1 atm e uma concentração desconhecida de íons 
H+. O eletrodo B é um eletrodo padrão de hidrogênio [H+] = 1 mol/L e p = 1 atm. 
A 298 K a diferença de potencial medida entre esses dois eletrodos é de 0,211 V e 
observa-se que corrente elétrica flui do eletrodo A para o eletrodo a) Calcule a 
concentração dos íons H+ no eletrodo A; b) Qual é o seu pH? 
R: a) 2,7 x 10-4 mol L-1 b) pH = 3,75 
 
20) Dadas as concentrações não-padrão para a reação abaixo, calcule o E 
instantâneo da pilha de Daniel. 
 
Zn+ + Cu2+ (0,0333 M) -> Zn2+ (0,00444 M) + Cu E° = 1,104 V 
R: 1,130 V 
 
21) Descreva as três classes de pilhas e explique. A) qual a condição cinética para 
que o potencial da célula não entre rapidamente em equilíbrio e forneça trabalho 
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útil? B) qual é o processo químico que pode diminuir o fornecimento de corrente 
elétrica? 
 
22) Explique a Lei de Kohlrausch para a migração independente de íons. 
 
23) Descreva a relação entre condutividade molar e a concentração dos 
eletrólitos. Demonstre graficamente esta relação para o ácido etanoico e o 
cloreto de potássio. 
 
24) Descreva as relações termodinâmicas que levam a Equação de Nernst (para 
os potenciais padrões e não padrões). Considere que a variação da energia livre é 
igual o trabalho máximo sem expansão em uma célula eletroquímica. Este 
processo é isobárico e isotérmico. 
 
25) Defina: 
a) calor 
b) trabalho 
c) fronteira, vizinhança e sistema 
d) potencial químico 
e) equilíbrio químico. 
f) força eletromotriz (variável intensiva) 
 
26) Explique o funcionamento do Eletrodo padrão de hidrogênio (EPH) e a sua 
importância para a determinação dos potenciais padrão de redução. 
 
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