Exercícios de Eletroquímica

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Universidade Federal Fluminense - Departamento de Físico-química. 
Disciplina: Físico-química V - Lista de exercícios - 2/2008 - Eletroquímica 1 
 
1. Uma solução aquosa de 4 % em peso de K2SO4 congela a -0,950 oC. Determine o fator de van´t 
Hoff e a pressão osmótica para esta solução a 25 oC. Dados: Kf = 1,8597 K.Kg/mol; ρ = 997.04 
Kg/m3. R.: 2,26; 12,67 atm 
 
2. O fator de van´t Hoff obtido a partir de dados de condutância equivalente de soluções de HCl 
são dados na tabela abaixo. Calcule o grau de dissociação e a constante de equilíbrio usando a 
teoria de dissociação de Arrhenius. Discuta os resultados. R.: 0,98; 0,90;1,12;0,05;0,15;-10,4 
c (eq/L) I 
0,001 1,98 
0,05 1,90 
1,0 2,12 
 
3. O abaixamento crioscópico de soluções aquosas de NaCl é: 
m (mol/Kg) 0,001 0,002 0,005 0,01 0,02 0,05 0,1 
ΔT (k) 0,003676 0,007322 0,01817 0,03606 0,07144 0,1758 0,3470 
a. Determine j para cada uma das soluções. 
R.: 0,012; 0,016; 0,023; 0,030; 0,040; 0,055; 0,067. 
 b. Faça um gráfico de j/m x m e faça uma estimativa do coeficiente de atividade iônico médio 
sabendo que 
0226,0
001,0
0
=∫ dmmj 
 R.: 0.966; 0,953; 0,928; 0,904; 0,874; 0,822; 0,777 
 
4. A reação AgBr (s) ↔ Ag+ (aq) + Br- (aq) tem uma constante de equilíbrio de 4,95.10-13. Tal 
constante é conhecida como produto de solubilidade KPS. Encontre a solubilidade do brometo 
de prata em: 
a. Água pura 
b. Solução 0,10 mM NaBr 
c. Solução de NaNO3 de força iônica 25 mM. 
 
5. A solubilidade de AgX em água, onde X indica algum anion monovalente, é 10-7 molal. 
Calcule a solubilidade de AgX em 0,1 molal de NaNO3. R.: 1,45.10-7 molal 
 
6. Numa experiência para medição do número de transporte do íon potássio numa solução de KCl 
0,1 N, pelo método da fronteira móvel, observou-se que a fronteira entre a solução de KCl e 
uma outra de LiCl 0,065 N deslocou-se 5,00 cm num intervalo de tempo de 1900 s. A corrente 
que passou pelas soluções foi de 0,005893 A, e a seção reta da coluna de eletrólito 0,1142 cm2. 
Calcular o número de transporte do íon potássio e do íon cloreto na solução de KCl. 
 R.: 0,492 e 0,508 
 
7. Uma solução de nitrato de prata, com 0,0074 g de nitrato de prata por grama de água, foi 
eletrolizada entre eletrodos de prata metálica. Depois de um certo intervalo de tempo, analisou-
se a solução anódica e determinou-se que ela continha 0,2553 g de nitrato de prata por 25,00 g. 
A massa do catodo no mesmo intervalo de tempo sofreu um acréscimo de 0,0785 g em virtude 
da deposição de prata. Calcular o número de transporte dos íons prata e nitrato. Dados: MN = 14 
g/mol; MO = 16 g/mol; MAg = 108 g/mol. R.: 0,42 e 0,58 
 
8. A condutância equivalente de uma solução de ácido propiônico em água, a 25 oC, com c 
= 8,8839.10-3 N, é igual a 14,903 Ω.cm2/eq. Nesta temperatura, a condutância 
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equivalente a diluição infinita vale 385,54 Ω.cm2/eq. Qual o grau de dissociação do 
ácido nesta temperatura? Qual a constante de ionização do ácido? R.: 0,04; 1,5.10-5 
 
9. As condutâncias equivalentes de soluções 0,001N de Cloreto de Potássio, Cloreto de 
Sódio e Sulfato de Potássio são, respectivamente, 149,9, 126,5 e 153,3 Ω-1cm2/eq. 
Calcular a condutância equivalente aproximada de uma solução de Sulfato de Sódio de 
mesma concentração. R.: 106,5 Ω-1 cm2/eq. 
 
10. a. A solubilidade de [Co(NH3)4Cl2]ClO4 é medida através da determinação da 
condutância de uma solução saturada. A constante da célula é 0,20 cm-1 e os 
valores das condutâncias iônicas são 50 e 70 Ω-1.cm2/Eq, para [Co(NH3)4Cl2]+ e 
ClO4-, respectivamente. A resistência medida foi de 33,5 Ω. Calcule a solubilidade. 
R.: 0,0498 Eq/L. 
b. Verificou-se posteriormente que a determinação experimental acima foi feita com o 
complexo dissolvido em 0,01 N de HCl e não em água pura. Qual o valor correto 
da solubilidade? As condutâncias iônicas do H+ e Cl- são 349,82 e 76,34 Ω -
1.cm2/Eq. R.: 0,0143 Eq/L. 
 
11. A condutância de uma solução saturada de cloreto de prata em água pura, a 25 0C, é 1,26.10-6 
Ω-1cm-1 maior do que a da água usada. Calcular a solubilidade do AgCl em água. 
R.: 9,11.10-6 mol/L. 
 
12. Sabendo que Λo(NaCl) = 126,4, Λo(KNO3) = 144,9 e Λo(KCl) = 149,8 Ω-1cm2/eq, e 
desprezando a variação da mobilidade desses íons com a concentração, calcule Λ e tNa+ 
na solução de NaNO3. Dados: [tNa+ (em NaCl) = 0,39] 
R.: Λ=121,4 Ω -1cm2/eq, tNa+=0,406. 
 
13. A 25oC, uma célula de condutividade cheia com uma solução de KCl (com condutividade 
0,00141 Ω -1cm-1) tem resistência de 484,0 Ω. Os dados abaixo foram obtidos na mesma célula 
para soluções de NaCl, a 25oC. 
normalidade 5 x 10-4 10 x 10-4 20 x 10-4 50 x 10-4 
resistência (Ω) 10910 5494 2772 1128,9 
a. Calcular Λ para o NaCl em cada concentração. R.: 125; 124,21; 123,08; 120,89; Ω-1cm2/eq. 
b. Calcular Λ0 graficamente. R.: 126,92 Ω-1cm2/eq. 
 
14. Dar o símbolo da célula cuja reação é: (½)Br2 (l) + Fe2+ = Br
- + Fe3+. Qual será sua fem-
padrão e a variação de energia livre que acompanha a sua reação? Da forma como está 
escrita, a reação é espontânea? R.: 0,3163 V; -30,5 kJ; espontânea. 
 
 
15. Calcule o potencial da pilha, de a reação da pilha, verifique a espontaneidade da reação 
e calcule a constante de equilíbrio para cada um dos seguintes casos (use uma tabela de 
potenciais de redução) 
a. Ag(s)|Ag+(aq,a+ = 0,01)||Zn+2 (a+ = 0,1)|Zn(s) 
b. Pt(s)|Fe+2(aq,a+ = 1), Fe+3(aq,a+ = 0,1)||Cl- (aq, a- = 0,001)|AgCl (s)|Ag(s) 
 
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16. a. Excesso de prata sólida é colocado em uma solução de ferro férrico que é originalmente 0,1M 
de Fe3+ e não contém ferro ferroso ou íons prata. Calcule a constante de equilíbrio para a reação 
Ag + Fe3+ ↔ Ag+ + Fe2+ R.: 0,325; 0,08 M 
b. Calcule o potencial da célula obtida colocando um eletrodo de prata na solução do item a e 
conectando-se ao eletrodo Fe2+ (a=1),Fe3+ (a=1)|Pt R.: 0,0361 V 
 
17. Níquel finamente dividido é adicionado a uma solução de íons estanhosos na qual a atividade 
do Sn2+ é 0,1. Quando o equilíbrio é atingido, quais serão as atividades do Ni2+ e Sn2+? Use a 
tabela de potenciais de redução R.: 9,998.10-2; 1,4.10-5 
 
18. Calcule o potencial do eletrodo Ag+|Ag; εo =0,7991 V, quando as atividades do Ag+ forem 
1;0,1;0,01 e 0,001 
a. Para o AgI Kps = 8,7.10-7, qual será o potencial do eletrodo Ag+|Ag em solução saturada de 
AgI? R.: 0,3238 V 
b. Calcule o potencial padrão do eletrodoI-|AgI|Ag. R.: -0,151 V 
 
19. Entre 0 oC e 60 oC o potencial da pilha 
Pb(s) | PbSO4(s) | H2SO4 (aq,a) | PbSO4(s) | PbO2 (s) | Pt 
 é dado por 
ε(V) = 1,91737 + 56,1.10-6 t + 108.10-8 t2 
 Sabendo que 
εo (H2SO4 | PbSO4 | Pb) = -0,3553 V 
εo (H2SO4 | PbO2 | PbSO4 | Pb) = 1,684 9 V 
a. Escrever a reação da pilha 
b. Calcule ΔG, ΔH e ΔS para a reação da pilha a 0 oC e 25 oC 
R.: -370 kJ; -364 kJ: 21,2 J/K: -370 kJ; -367 kJ; 10,8 J/K 
c. Calcule o coeficiente de atividade iônico médio na solução 1 m de H2SO4 a 25oC. 
Admita que a atividade da água é unitária. R.: 0,128 
 
20. A tabela seguinte fornece as forças eletromotrizes, obtidas a 25ºC, para a célula: 
Pt⏐H2(g) (1atm) ⏐HBr (m)⏐AgBr⏐Ag . 
 
 
 
 
a. Calcular εo.R.: 0,0792 V. 
b. Calcular o coeficiente de atividade para uma solução 0,10 molal de HBr. R.: 0,9. 
 
m 0,01 0,02 0,05 0,10 
ε 0,3127 0,2786 0,2340 0,2005