Buscar

UNID.6 CAP.3 ELETRÓLISE

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 21 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 21 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 21 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

I cpr.ba cò!at , - 27J
Copílulo 3
Eletrólise
Conceilo
O fenômeno da eleÌrólise é basicamente contrário ao da pitha, pois, enquanto o proces_
so qujmico da pilha é espomâneo (^E0 > 0, 
^c 
< 0), o pÍocesso quimicò da eletóIse e
não'€spontâneo (^Elr < 0, 
^c 
> 0) e provocado por corrente elétricã.
Entãoi
tletrohs? e rodo proce\\o quimico ndo-e\pontàneo provocado po, corrente elètrrca,
. Coloque no íecipìeús uma solução diluí
dã de H,S01. HavêÍá n6 tub0s a toíÌnaqãd
de H, e 0, .
Após a eldúlise, íElíE edã rubo e ap|o
rime da boÍa un fòsío'o aceso.
0 que âcorÌlèro? Pü quê?
Como fazet uma eletúlise?
Prepare uma solução de clorero de sódio. Em s€-
guida instale dois eletrodos âcoplados com um gerâ-
dor (pilhas de lanterna, poÍ exemplo).
Você obs€rvará a formação de "bolhas" de ga-
ses nas imediaçôes dos eÌelÍodos. Isso mostÍa que es-
tá ocorrendo uma reação quimica provocada pela
corrente elétrica, ou seja, rma eletúlise.
0 ÍoDipisde rm quêse reahs a
ehlrílise é chanado êubâ eletrolítìcê.
Esquemo geÍol
A eletÍólise é um processo que se baseia em descar'gdr d? /ors, isio è, ocorre uma perdü
cl€ carga por parte de catíons e aníons.
Vamos preparar, inicialmente, uma solução aquosa de um eÌetÍólito genérico CA. Vocéjá sabe que ocorre adissociação iônica, ou seja, a soÌução tem como parrjculas atispeÍsas ca
CA-C=+A
câlion ãnion
278 uniaaae o r|.hqulmica
Em seguida, adaptamos nessa soìução os eletrodos de um gerador, que irâo atrair aÌ-
guns íons e Íepelir outÍos, Assim:
ltrffi<il:lJ::ï" w<ilïiï:;
Desse modo, ocorre na solução uma migração de ions, ou seja, os aníons migram para
o eletrodo positivo e os cations para o €letrodo negalivo; e aí há uma descatga etética.
reação no pólo positivo (ânodo) + A 
- 
A'+-€-
reação no póÌo negativo (cátodo) 
- 
C. +.-{' 
- 
Co
Note que no pólo positivo ocorre uma oxidaçâo e no póÌo negativo, uma reduçào. Lo-
go, o pólo positivo é o An odo e o p6lo negaLiv o, o caí odo.
A equação final do pÍocesso será obtida pela soma das equações das reações pârciais
ocorridas nos pólos:
Eía íeoção nãoespontánea
pÍovocada pola NoÍonts sl6
C*+A 
- 
co+Ao
19, Descatga dos aníons:
Os aÃoís cedem elétrons pala o póla
A 
- 
Ao+e
c€di<lo Dara
o pób O
Ocorre uma oidação.
29) Descarya dos cat{ons:
Os catlons recebem eléírcns do póla
cedido Delo
eób OOcore uma realuçõo.
O gemdor funciona, então, como umâ "bomba de elétrons", algo semelhante a uma
bomba-d'água, ou seja, através dele os eÌétrons recebidos p€lo pólo positivo são transferi-
dos para o pólo negativo.
f tç
o pôlo O
càpxuro 3 Ererôr6e 279
Observe agora, com atenção, a denominação dos pólos e as Íeâções que Íeles ocorrem
numa eletrólise e numa pilha de Daniell:
Note que:
. os elétÍons sempre raem do Anodo e sempÍe chegan ao üitodo;
. no ânodo sempÍe ocorre oxidação e no cátodo sempÍe ocorre redução;
. a positividade ou negatividade dos pólos varia da p;lha para a eletrólise.
A dispufo eilÍe Íons
Você viu que na eletrólise os anions migrâm parâ o pólo positivo e se descarregam, en
quanlo os catíons migram para o pôlo neeativo e também se descaÍÍegam.
Mas, e se exístircm na solução dok íipos de aníons? Quem yaì se des&rregat pimeirc?
A descarga de um arÌíon é um processo de oxidação; por isso está diretamente ligada ao
s€u potencial deoxidação (E:d). Assim, qudrÍo naiot opotencìal de oxídação, mdìs í,icit é
ocoïer o ptocesso de oxidaÇão.
Suponhamos uma solução em que há no eletrodo positivo uma disputâ 
€ntre os aníons
Cl e Br . Quem descârrega primeiro?
Sabemos que:
C'* e ---:- C"
E:^ü = 
- 
1,36 V (menor)
E:nd = 
-1,09v (maior)oYidação
28O unidadê 6 El€tôqulmica
Note que o potenclal de oxidação do Br émaiorqueodoCÌ (-1,09> 1,36)- Entãc,,
é mais fácil oxidar Br do que Cl .
Portanto, Br descarega antes do Cl , ou seja, primeiramente ocorr€ a descarga de to-
dos os ions Br ro eletrodo positivo (pólo positivo) para depoìs começâr a ocorrer a descar-
ea dos íons Cl .
Logo:
E se existircm na solúção dois tipos de catíons? Quem vai se descanegar ptimeilo?
A descarga de umcatíon é umprocesso de redução.Logo, qüanto menolo pote cial de
oxidação, mais iicil é ocorrer a rcdução.
Suponhamos uma soluçâo em que há no eÌetrodo negatì\,o uma disputaentre os cations
Na'e Ag*. Quem descarrega primeiro?
Sabemos que:
Nau ç Ps'1"
Ag'- Ag' + e
Eld = + 2,71 V (rnaior)
E3.ü = -0,80 V (menor)
Note que o potencial de oxidação do Agu é menor que o do Na! (-0,80 < + 2,71). Er.
tão, é mais fáciÌ reduzir Ag' do que Na ' .
PoÍânto, o Ag* descarrega antes do Na+.
Logo:
ffi fxercÍclos de oprcndizogern W
Í-423r Dado! oi pâa de io , dequbn en €da caso quem der(aÍ?8, pr meÍo:
d) Zn" e Nl+
e) ca" e Na'
D Cür' e Pb"
â) Cl eI
b) lr- e I-
c) I(' e Ms"
. ìct + cl?, t z.€--
ElolÍôliso poÍ Ylo oquoso
Em uma solução aquosa, além dos ions resultantes da dissociação iôni€a do eletrólito,
há também caÍíons H* € aníons OH provenientes da auúo-ionização da água.
Dessa lorma. podemos rer em roluçáo carons C'e H' e anion' A e OH . de modo
que numa eletrólise hâja uma dispulâ para a descarga nos eletrodos.
r-
caprúro r E dÌo Éê 291
As5rm. para que vocé sâiba quem descdr re8a pr imeiro. deve anal i ,ar a tabela de pÍ ior i
dade cle cle.câÍga em reìaçáo ao cat ion H e ao anion OH . \empre pre\enre\ nd sotuçao
aqüosa.
W
EF13ì
Exercícios reso/yldos
Ouais os produtos da eletÌólise de umâ solugão aquosa de ctoreto de sódio (NaCt)?
N"o . * N;;' l
*.o 
--: i @
Então:
semi reação no cátodo:
semi reacão no ânodo:
2H++244-Hrtgt
- 
cl,
equaçãoda rcação globatda êteÍót ise:2H+ + 2Ct 
- 
Hr isr + Ct, ]e,
/i\
Rospostã: Na eletrólise do cloreto de sódio, por vir aquosa, obremos gás hidrogênio no
cátodo e gás cloro no ânodo.
0
t
0
I
S
anlois origenadB, dceto
HS0a {hidmsanoslulÍaro) o
n 
- 
C00 haihorilalos)
ãniom nâo oÍigenados (Cl
282 u.id.d.6 
- 
ErêroquÍ-i""
EB14ì Olrais os produtos da eleÍóìise de uma solução aquosa de cloreto de cobre ll (CuClr)?
CuCl,
Hzo
semi rcação no cátodo:
semi reação no ânodo:
Cú,.+2e-_Cto
2Ct- 
- 
Ct"q) + 4'
@l
H* i
o-
equagão da rcação global da eletrólise: Cu'?+ + 2Cl- 
' 
Cuo + Clrbr
Rs6posta: Na eletrólisê do cloreto de cobre ll obtemos. por vb aquosa, cobÍe metálico
depositãdo no cátodo e gás cloro quê se libena do ánodo-
ER15) Ouais os produtos da eletrólise de uma solução aquosa diluídâ de cloridreto (HCl)?
r , _-_--_- l i^ i@i
i : l I
HCI 
- 
-
H,o :-
Então:
semirêação no cátodo:
semireãção no ãnodo:
2H* +
2Cl 
-
26 
- 
H,,- ,
Cl2trjt + 2e @_equação da reagão slobalda eleúól ise: 2H* + 2Cl 
- 
H,rs + cl , rs)
Rêspostâ: ObteÍyìos Hrlq) no cátodo € Clle) no ânodo.
.rpr-ro 3 Ere!ôris€ 283
EB16) Ouais os produtos da eletrólise de umã solução aquosa dituída de HrSO4?
H,SO4
i i
H+ i
semi reação no cátodo:
semi reação no ánodo:
Hzo
i ; ; ; l
t@i
2H+ +2{ 
- 
H2ol
2OH 
- 
ll2Aztst + H2O +:242 oêqua9ão da reâção slobal da eleÍólisê: 2H + * 29 
- 
H.*, + 1t202í:t + H2O
-_ì.
la,o 
- 
n^n, * ttzo,,,,. 4io
I HrO.,.! Hrir,,+ 1/-rorini
Com relacão à elêtrólise de soluçõês diluídss de ácidos oxigenados, tais como H2SO4,
HNO3, H3POaetc., com exceção dos ácìdos orgânicos, o fesuttâdo é sempre o mes;o, ou
seja, ocoÍe eletrólis€ da água, pois a massa do ácidofica inatt€rada ao fim ds eteúótiso.
Rêsposta: Nã eleÍólisê de uma solução dìluída de um ácido oxigenado obtemos gás hi-
drogènio no cátodo e gás oxigônìo no ânodo.
ffi Exêrcíclo de oprendizagem WmmW
ü421) DeÍubm oi produro\ dã eleúóli*. por üa aquosâ, da5 rsuinr\ ub"únciâs:
d) FeSOI
D NaF
a) cacl'
h) Kcl
c) K:SOa
s) HNo;dilüido
h) HrPOr dilüido
i) zncl,
ElolÍôlise com olefÍodosotivos
Numa eletrólise, os materiais utilizados como eletrodos devem serbons condutores: dâí
rrabalharmos com metais ou gÌaf i te. EDtretanto, d€pendendo da solução a ser eletÍol isada,
os eÌetÍodos Dodem sofrer reacões,
284 undaae e e*-q,Í-rca
Por exemplo, usando um eletrodo de grafite, se há desprerdimento de oxigênio, ocorle
a Íeação:
C1g-fta + O:ç1 
- 
COrGl
Com isso, o eletÍodo de gíafite é "destruido".
Os eletrodos metáljcos também pod€m sofreÍ reaçÕes. Desse modo, pod€mos estabel€-
cer dois tipos de eÌetrólises quanto aos eletrodos:
. eletrólise co eleírodos ÌÌ?rleJ, quando os eletrodos não participam do processo;
. eletúlise com eletrodos aÍivos, quando os eletrodos participam do processo.
Vejamos aÌguns casos:
Qüais os produtos da el€trólise de uma solução aquosa diluida de H:SOaôom eletÍodos
de cobre?
Resoluçâo:
H:SO+ 
-....- 
2H' + SOí
H,o 
-- 
H' + oH
semi-reação no cátodo: 2 H - + 2e + Hr(&
semi-reação no àÌodo: N€sle caso, em lugar de ocorrer uma oxidação de OH ou de SOi ,
ocorre uma oxidação do cobre (Cuo), que constitui o eletÌodo. As-
Cu"
(do ânodo)
Logo, a equação do processo final é:
Cu'1* + 2e
Desse modo, percebemos, com o passau do
na 
'oluçào vão 'urgìndo ions Cu' . Isse. doi5íons Cu'?+ conferem à solução a cor azul:
tempo, que o ânodo vai sendo destruido e
falos são facilmenle visualizados, pois os
hidÍogânio
Cu'
- 
cü,' +
câpÍtuto 3 
- 
Eetótbâ 285
Quais os produtos da eletrôlise de uma solução aquosa diluída de sulfato de niquel(NiSOa) com eletrodos de niquel?
Resolução:
NiSOa ..........-Niz. + SOi-
HzO ==- H* + OH
NI'
.emi-reâçào no ánodo: Ni 
- M r \
ânodô
Ni-
âìodo .leposira+e
. 
Note queo processo final nada mais é que a transferência de niquel do ânodo para o
cátodo. Com isso, evid€ntemente, o ânodo é alestruido enquanto o cãtodo aumenta:
Com base nessa eletrólis e ë q\te súEià a niquelação. Nesse processo, utilizamos niquel
puro como ânodo e um outro objeto qualqu€r como cátodo. Com isso, esse objeio é Íeco_
berto com niquel:
0an0
iJï.i.
l,;fi$
semi-reação no cátodo: ;*é *\ 
-
286 uniaaoo o 
-:tatoq,tmica
Do mesmo modo, podemos ÍecobriÍ um objeto coÍíL pÍata (prcteação), com crômio
(crcmação), com o,Jío (dorrução) etc. Esses processos recebem o nome genëtico de Salwni'
zaçao.
Quars os produtos da eletÍólise de uma solução aquosa de sulfato de cobre (CuSOa)
com eletrodos de cobÍe?
Resolução:
CuSOa.. . . . . . . . . . -Cu' .+SOi
H,O :- H* + OH-
Cuo
+ 2e-
Cu'
- 
Cu'
semi-reação no cátodo: ìuï + 
-Zel 
t
semi-reaçâo no ânodo: Cuo
(ãnodo)
- 
Ì\i..
Note que o processo final é a transferência do cobre do ârodo paÍa o cátodo. Cons€
qúentemente, há destÍuição do ânodo e aumento do cátodo.
Essa eÌetróìise costuma ser usada na purificação do cobre: colocamos como ânodo um
material de cobre impuro e como cátodo uma peça de cobre puro. Com isso, todo o cobÍe
do material impuro passa paÍa o cátodo e obtemos uma peça maior de cobre puro:
ElelÍóliso Ígneo
Chamamos de eÌetróìise ígnea a eletrólise de um eletrólito no estado fundido.
Naeletrólise ígnea, o sólido iônico deve ser liquefeito por aquecimento (fusão), pois no
€siado liquido os íons têm Ìivre movimento, podendo, assim, se deslocarem atéos eletrodos
ê 2i sc âês.ârrêoarên
Como na eletrólise ígnea não há presença da água, nào haverá evidentemente os ions
Ht e OH- no sistema; portanto, não existe coinpetição na descarga dos ions, Desse modo.
todos os íons que não se descarÍegam nâ presença dos lons H ' e OH (água) podem se des
carregar quando o eletÍólito está no estado líquido.
F.
câpÍruro 3 
- 
EreÍórise 287
Veja o qüe ocorre na elerrólise ignea do cloreto de sódio (NaCl):
MClsólido
semi Íeação no cátodo:
emi-reação no ânodo:
a) CaClrG)
2Na* + 
-2í - 2Nao
2Cl 
- 
ClzLa + 2{
2Na" + 2Cl 
- 
2Na' + CLro
cálodo ânodo
Note que ocorre a formação de sódio metáLico no cátodo e â liberação de gás cloro no
ânodo.
M ExercÍcio de oprendlzdgem ffiWwwwffiqswww
EA25) DeÌsmim os produLos da elelrólise ig]o del
d) FeCìrGr
Estudo qu0ntitotivo do eletrólise
O conhecimenlo dâs quantidades dâs $rbstâncias fomâdas e alâ substância decomposta
numa elehólise ficou estâbeÌecido em meados do século XIX através das D€soüis;s de
Vichael Faraday.
b) Kctr,) c) BaBÌ,o
Michael Faraday (1'7 9 | 
-1861).
Cientìsta inglês, considerado um dos
marorcs gênios do século XIX. Recebeu edu-
cação muito precária até os I 3 ânos de idade,
quando se tornou aprendiz de encadeÌnador
de livros. Desde eÍtão, intercssou-se pÌofiìì-
clament€ peÌo estudo científico, chegando a
ser diretor dos laboratóÍios do Rq'al Instí
tution, em 1825 .
A partir de 1833 até a sua morte, foi
brilhante pÌofessor de Química do mesmo
288 unidade6 EdrôouÍmicá
Para o estudo qu:uÌtitatìvo da oletrólìse, as expressões que reÌacionarn a cârgâ que aha-
vessa a solução e as massas das substâncias paÌlicipantes são:
a) A massa da substância fomÌadâ no eletrodo e a massa da substânciâ decomposta são diÌe-
lamente proporcionais à caÍgâ elétrica que âtrâvessa a soÌLtção.
A carga eléíica é:
: t :
o 
- i t
Í Q= carCâ eLétdca (coulombsì
.endo I i - inrensidâde dâ correnle (ampèresì
t t : tempo { segundos )
b) Experimentâìmente, sâbemos que a carga elétrica de 96 500 C corresponde à carga trans-
poÌ1âalapor I mol ale eÌeíons (6,02 10'z3 elétrons).
Em homenagem a Famday, â quântidade 96 500 C Íecebe o nome de faÌâdây (F) Assim:
Elefrólises em séÍie
Considere a seg!ìinte situâção:
útodoiCu" + 2t 
-+ Cúo
Neste caso, dizemos que há eÌeffólises em série porque tanto a eletrólise da soÌução de
sulfâto de cobre (CuSO!) como a da solução de nitrato de prata (AgNOt são provocadas
pela pâssâgem de corÌ€nt€ elétrica fomecida pelo mesmo gerâdor
cspírulo3 Eletrórisê 289
EBl7) Derêrminar a massa de zinco que se deposi ta na eletról ise de uma solução dê znclr ,
durantê 16 min 5 s,com uma corrente elétrica de 0,5 A.
R..olução:
dissociaçáo docloreto de ziãco:znctz 4!!+ zn2'+2cl
i= o.sa ì
I éO i t 
- 
O = 0,5 . 965 = 442,5 C
t = l6min5s = 965s J
96500,C ' 1 molelétrons
W. Exercícios resolvidos
a62.5 ç 
- 
a
semireaçáo no cátodo:
zn" +2e 
- 
Zn"
Da equaçáo acima, temos:
2 mols elétrons - 65 g (1 molzno)
0,005 mot etétíons _ m
Rê.porir: A mãssa dezinco que se deposita é de 0,'1625 g.
= x = 0,005 molelétrons
ERla) Ouâl o tempo nêcessárìo pãra obtermos 3,175 g de cobrê a part i r de uma soluçáo de
CUSO!, sabendo que a corrente elétrica é de 100 A?
d issociaçáo do sul fato de cobre: cusoa usuu . cu'*Soi-
semi reaçáo no cátodo:
cu)- 'ze + cuo
Dâ êquação, temos:
2 motse 
- 
63,8 g f i motde cuo)
=x=0, ' l mol t
x 3,175 9
96500C 
- 
1 mott
' - 
+ Y=9650C
Entáo:
o = it + s65o = root + t = l# = !iiì!+lt"rìii:il
Rospo3lr:O tempo necêisáíio é de 96,5 s.
290 unidâdê6-Erdtuou|micâ
ERl9) Em uma êlêtról isê em sér ie, temos êm uma cela eletroquímicâ solueão de ni t rato de
pÍata e, na outrã, solução de sul fato de cobre. Sabendo que na pí imeira cela eletro-
química há deposição de 2'1,6 g dê prãta no cátodo, calcular â massa de cobre deposr-
tada nã outrâ cola eletroquímica.
mra =21'6s
Como há eletrólise em série: Oj = O . Assim, xr = x .
l) Eletrólisê dêAgNO3:
semi-rêação no cátodo:
Ag'+ e- ---> lgo
t motê 
- 
108 g Ago í motAgoi
xr 21,6 9
ll) Eletrólise dê cuso.:
sêmi-reâção no cátodo:
cu'z* + 2t ---> cuo
Da equação, temos:
2 mots a 
- 
63,5 g cuo {1 molCuo)
0,2 moto 
- 
m
= :iri"Ë;iii$rt:.i.i
j
)
O ânodo
RéspGtá:A massa de cobre depositada é de 6,359.
Capitulo3-Elêtólisé 291
)!ÊÃ1 Exercícìos de aprendizagem inïiì1,ï!!ì11llftÌifi!Ìi,iniJilllilliÍ{lÍ'siïtr1-,$+,iËi$ji:tlfi
lA2q Calculea m$a de cobF que se depositâ nâ eletróìise de umâ soìução aqüosa de sulfato de cobE! com Ìm @ftnre
elelÌica de l,5A,dümte lómiÃis.
"8427) Que nâssâ de lrarâ se depositâ io cátodo qnddo se ïü pasd una coftnte elétrica de I0 A por uma solução de
nìtâlo de pÌêh, dììrãile 20 n'i?
f,Â28) Quâlo tenìpo necêssário pam uma corenle elétìca de 9.65 A deposild 5,4I de pnla !a eÌelrólise de umâ soluçâo de
nìtÌato de pfètâ?
f,Á29) CoÍo ÌìÌetâl M, de Ìnâlsi âÌônìicâ 120, fonÌa composios onde exìstem íons M'-. Qüa] a nassa desse eleÌnento delosi'
lâda no cátodo, quândo se fomecenì à elelrólìse 9 650 C?
f,Alo) Na eìeróìlse de uma solução de cìoEto de cotE Il con um coÍente eléhicâ de 100 4 dümte 965 s. obrenos un
depósilo de cobrc io cátodo e sas cìoo no ânodo. Cabìne:
a) a nassa de cobre depositada no cátodoi
b) o volune de sás cloo. Ecolhido nas CNTP;
c) o \oìme de sás clorc. Ecolhìdo a 27 "C e 2 alÌÌ de pressão.
lA-ll) C.dcule â quântidâde de eletricidâde iecessána pda tuompoÌ totalnentc o sulfâto de clorc I coitido en 200,0 cínj
deünâsohçeo0,1M.
EA32) A elerróÌse de ma solü9ão a,lnosa de CoSOa foi executa& coÍr ünâ coÍente eléhica de 10 A, durute 160 nin 50 s.
rl r qudrdodede crBJelenrca quedrd,csou q:0Ìu\;0.
b) a ÌÌNa de cobalto depositadâ.
f,433) Dìrâs celar eìeiÌoqüinicas, ligadas en série, co ônì ÈspeúivaÍìente soÌuçõ* aquosâs do NiCL e CUSOa Após
algüÌ reÌnpo de eletnjìise hoüve depósito de 50,8 s de cobÉ. Quâl â nâssa de iiqueÌ delosÌtada na ontã cela eLeho
químicâ?
f,434) obsNeoesqueM:
Se â nâlsi de zncô delosÌhda for iguaì a I3 s, qual eú a nN de crônio fornâdâ?
zncl, 
- 
Cü{SOa)3
Uma indústria,funcionando in intêíuptâmente 24 h por diã, produz alumínio porêletrólise da
bauxita Íundidâ. Utiìizando 50 cubâs e mantendo em cada uma dêlas umã corente elét ca
constanree iguâlâ lOrA,que massa dealumínÌoé obÌ ida poÍdia?
292 Unidôdâ 6 
- 
El€toquímica
Wà Exercícios complementares filÍffiffiffiffiHffiffi
1l (FOC SP) A água é má condutora de elelricidade, Por este motivo, parô se íazêr ã eletrólisô da água
ãdiciona-seà mesma umasubstância queÍormã uma soluçáo eleÍolítica. Esta substância podeser:
â) HCl. dl CUSO1.
2) (Unicamp-SP) Soluçó6 aquosas dè compolto5 iônico5 conduzêm 6íentè êléÍica devido à presença de
ions "livres" em água. Este fato pode ser verifìcado aÍavés do experìmemo 4quemâtizado na fgura l:
Figúra I
O gráfico da fìgurâ ll mostra a variaçáo da lumìnosidãde da lãmpada em função dâ âdiçãô conrínuã dô
água de bariú (soluçáo aquosa de hidróxido de bário, Ba(OH)2) à solução de ácido sulÍúrico na cuba.
Exolioúe o íenômeno obsêNádô.
Considere o Ba(OH rr tota hente dissociôdo em so,ucão ãquosa.
€4
: - l
Ë
E
J
Fìgurâ ll
(Dados: Bae-q)+ so;;q)= Baso4r"); Ks = 1,0 1r10 {mol/L)'z.)
(lTA SP) Este tèste se referêâo êlemento galvánico esquematizado abaixo:3)
Assinale a âíirmação fars em relâção ao qu€ vaiocoÍ€r quando â châve CÍorligada:
á) AcoÍenteêlétrie cônvênciônâlvâicirculãr no seniido anti horário.
b) Elé$ons não circulaÍ pelofiô da êsquerda para a rliÍeita.
c ) Anions nitÍato vão mig rár, através da mem brana porosa, da direila pâra a êsquerda.
d) A concentraçáo de ZnSOldo lado esquerdo vaiaumentár,
e) Cátions de zinco vão migrar, âtravés da membrana porosa. da esquerda pâra a dÌejta,
4) (Fuvest-SP) Para praieâr e leÍoliticamente um objelodecobree controlara mâssade pratadepositadâ
no obieto, foÌ moniada a âparelhagemesquematizada na ngura:
293
ondè l, ll e ll são, rospectivamente:
aì o objeto decobÍe, umãchâpá de plâtinãe um âmpeÍíhetro.
b) uma chapa de prata, o objeto de cobre e umvoltímeÍo.
c) o objeto docob.ô, umâch6pa de prãta e umvoltímeÍo.
d) o objeto decôbre, !máchapa de práta e üm amperimáro.
e) umachâp6 de prôta, o objeto de cobre e um ãmperimetro,
5) (ITA-SP) InÍoduz se oma chapinhâ de cobreem uma soluçãoaquosa decloÍetoÍérricocontidá em um
copo. com o passar dotempo nota se o seguinte:
' não há dëspÌendimênto de gás;
'a chapinha de cobrê perde espessurã mãs cônsèrvâ suâ corcârâctêrísticã;
.ã cor dô solução vaimudando aos poucos,
Em fêcê dessas obseÍvaçóes, qual a opÇáo que
"desaparecimenlo" do cobre na solução?
â) cu{c) + Fe?jq) --> cu?á+q} + Ferc)
b) cu{.)+2Hiôq) > cuijqr+H,{,)
c) cuí")+2Fe?;q) 
- 
c!?jq)+2Feíjq)
contém ã êquaçáo químicã que melhor rêprêsenta o
d 3curcì + 2Fei:q) -+ 3cu?:q) + 2Fe1c)
e) culd+ 2oH;q) > cuoti.qr+H,(,)
6)
7l
ã) o íon Cu+2oxidou o Fe,
b) o íon Fê" oxidou o íon Cu'2.
c) o íon Ni" oxidou o íon Fe+2.
A) {UFOP MG) Oua a massa decobrequeserá depositada de uma soluçáo de sulÍato de cobre (ll) se esra
énercoí idâ Dôr umâ côÍêntêde l0Adurante 100 min?
{Fuvèst SP) Ág!a, contendo NarSOaapenas para tornar o meÌo condutor e o indicãdorlenolftaleina, é
eleÍolisadãcom eleÍodós inertes. Nêssêprocesso, obsetua sê desprend imonto de gás:
a) dê 6mbos os eletrodos e aparecimento de corvermelhá somente ao redor do êletrodo negalivo.
b) de ã m bos os elôtrodos e apârecimento de cor vermelha somente ôo redor do eleÍodo positìvo,
c ) somenle do êleÍodo negâtivo e aparecimêmô de cor vermelha ao redor do eleÍodô posilivo.
d) somente do elelrodo posilivo e apá recimento de cor vermelha ao redor do êletrodo negârivó.
e) dë ãmbos os eletrodos e ôpãrecimento de corvermelha ao redor de ambos ôs eletrodos.
(FEISP) Uma peçadefeirofoi n iquelada ê, asegui Í , ìmèrsãem umâ solução de CuSOr . Á prêsënçã dê
pontosvermêlhos nâ peça,êpósô imersão, indica falhas na niquelação porque:
d) ó Feoxidou ó íon Ni'2.
9) (FEl SP) Pârã se cobrëã r (cobrn com cobre)uma peça metál icafoiut Ì l izãdô umá solução dèsul fatode
cobr€ (ll)e uma cotrente eléÍica de 2,0 A durante 50 min. A mêssà de robÍe d€posiratia nu p"çu, 
"- 
s,
é, a pÍoximâdâ mêntë:
a) 0,3. b) í,0. c) 2,0. dì 4,0. e) 5,0,
{Dados: massa atómica do cobre = 63,5; conslanle de Faraday:F = 96 500 C.l
J
294 Unidade6 Elerroquímica
't0) (Cefet PR) Uma indúsÍia de eletroposição prelende depositar 116 g de níq uèl om uma peça mètálica,
Sendo a corente elétrica queatrovessa o circuito êxterno da cuba elëtrolítica iguâlã9654,otëmpo
deeleÍól isenecêssáÍ iopáraeleÍodeposi taÍ ta lmassadeniquelé:
a) 965s- b) 400s. c) 400min. d) 16,08min, e) 100s.
(Dado:Ni*2+2e + Ni1") . )
'tl) (Unicamp SP) O cobre metálico, pa ra ser utilizádo como condulor elétrico, prBcisa ser m uìto pu ro, o
que sè consegue por via ëletrolíÌica. Nèste procèssôos íonscobre llsáo €duzidos nocálodo, a cobre
metálico,ou seia, Cu2+ísq)+2e- > Cu(,).
Ouálã massã de ôobrê que se obtém poÍ molde eléÍons que atravessa a cuba êletroìítica?
(Dado:massa atômicã relaliva do cobfe = 64.)
12Ì {FIúJ-SPì Ouantosgramasdef lúof ,F2,podemserobtÌdospeladecomposiçãôeletrol i t icadel56gde
íluorëto de cálcio, caFrT
a) 19. b) 33. cl 57. d) 76. ê) 95.
13) (FEl SP) U ma coÍente elétrica de 5.0 A cnculã durã ntë t h pôr uma solução de AqNO3 prod uzindo Ag,
setivéssemos umâ soluçãô dè NiSO., utilizãndo seâ mêsma intensidade de coÍente nocaso acima
qualseria otempo, em horas, necessário para pfoduziÍmos uma massa de Niisualàquela de Ag?
â) 1.33. b) 13,33. c) 3,66. d) 0,91. et 2.14.
(Dados: massas atômicâs: Ag= 103; Ni=59.)
14) (FAAP SP) Sãbe sequë, numã pilhâ eletrolíÌicá, â reâçãoglobalé Fe{sì + 2Fe} = 3Fea.
Portanto, o número de coulombs movimentado, por moldefero oxidado, é:
a) 9,65 104. c l 12,6.105. e) 12,6 10j .
b) 19,3 1o' , d) 11,6 103.
(Dâdo: 1 Farâdãy=s6500C.)
'15) (ITASP) UmaÍonte,queÍornece u ma coíente eléÍica constô nle de 3,00 A, permaneceu ligada a uma
célula eletrolítjc. conlendo solução aquosã dê HrSOlê dois elètrodos in€rtes, Durante certo interuãlo
de tëmpoÍormarãm se 0,200 mols dè H2 em um dos eletrodos e 0,100 mols de 02 no ouÍo. Para obter
asquantidadesde pfodutos indicadasâcÌma, o interualo detempo, em sègundos, necessáriosêfá:
. 
(o,2oo 0,100J,9,65.10r , . io.4oo- 0,200).9,65.1o!
3,00
al o,2oo.9,65.101
" 3oo
- \ 
{0,4000,200ì.9,65.10'
" 3.oo
. 
o,4oo 9,65 104
' 3,00
16) (UniÍâp) Dãdôs ôs pôtenôiâis pâdrão deeletrodo:
cu,2 + 2e ---> cuo E0 = 0,34 V
Au* + 3e- > Auo Eo-1,50V
adifeÍença de porenciâldâ célulâCu,Cu*'z/ Au'3,Auo, é:
ã) 1,16V b) 1,84V c) 2,13V d) 1,34V e) 1,16V
câp'Ìuto3 EteÌrótise 295
17ì (unicampsPì Nâ pilha de Dô niel (vêja esq uèmâ) oóoÍe a reaçãoznrj +culjq)= znl;qr+cu{s):
Oualdás sobsÌâncias da lislã aseguir,dissolvidã em ásuã,vocêescolheria pãra colocarnocomparti
mentoB,á Íim de que e pìlha possa pfoduzireletricidãde?JüstiÍique,
Lista I HCì, ZnCl2, CuSO4, HrSOa, Na2SOa, PbSOÁ, ZnSO..
1A) (PUC MG) Parãâcélulâelet foquími€,abaixoesquemêtizada,ãdi feÍènçâdopoiencialenÍeoseletro
dos é, em volt, de:
a) 
-0,67, b) +0,67. c) 0,93. d) +0,93.
(Dados:Ag'+ ê ---> As E0= +0,30 V; Pb"+2e- > Pb E0= {,13V)
19) {CêÍer PR) A pìlhd elel'oquíri.à resuhanle des re6çõês:
2al(sì 
- 
2ali:q) + 6e
3Ag2S{") > ôAg{s) + 3S;'q) 6e
2Alr3r + 3As2S{s) --+ 2Ali"3q} + 3se) + 6AsG)
gera umãdìferença dô potënciãl isual ã:
dt 
-2,459 V.
(Dados; potenciais da reduÉo de elëtrodo pádrão a 25'c:AflAl: -1,66 v; Âglag: 0,799 v)
20ì (FËj-SP) A força eletromotriz dã r6ação dë pilhã Cdo +Cu{ = Cuo+Cd" nas condiçõès pâdrão é:
a) 
-0,058V
Esqúêmâ dá p hâ de DãnÌel
{Dados: Dotenciais de oxidaÇáo: Cdo: +0,402 V; Cuo: 0,344 Vì
d) 
-0,746V el t,243V.
296 Unidâd€ 6 
- 
ElãÍoaúímicá
\
2t) {PUCC-SP) Nas pilhas se€s, geralmente utilizãdas em lanÍernas, há um envoltório de zinco mêtá tico q
um bâstão cêntr6lde grarite Ìodeado de dióxido de mãnsanôs ë pãsta úmidã de ctoreto de amônio e
zinco, conformê a Íigura abaìxo:
úmidâ dê NH.Cl,ZnClr, ê
rodeado por ÌünO, úhido,
As reâçóêssão complexas, pofém quando o Í lüxo de ôoÍente é pêqueno, pod€m ser represên
Ânodo:zn{s) 
- 
2e- + zn'z+
Cátodô: 2Mnozs) + 2NHi + 2e 
- 
Mn2O3(s)+2NH3+H2O
À medida quê a pilha sê@ vaisendo gasta há aumento nas mãssãs de:
a) zinco meiálico e ásua.
b) dióxido de mangânês ë ásuã.
c) sôisdeamónioede2inco.
d) zinco meiálico è dióxado de mangaôês.
e) amôniâ, ásua, sãis d€zincoeóxidode manganês l l l .
22) (PUC MG) UmaÍaca dèfetrofoiesquecida dentro dèumã solução 1,0 moULdê nitrato mercúrico. De
âcordô com essa inÍormaçáo e com a tabela abaixô, é coíêto âÍnmãrque:
Hq'r+2e = H9 Eo=+0,85V(25ôc,1stm)
aë'z +2e = Fe Êo= { ,44v(25ôc,1atm)
zí" + 2e =zn {,763
-1,663
aì a faca ná dissolversë.
bì o turo ná soÍrerreduçáo.
6) o tero será o agênte oxidantô da reação.
d) os íons Fe+2 êm sôlução rec€bêrão êlétrons do nercúrio metá lico,
e) os lons me'cú. icodê soluçãosoÍ16rá0or d6ção
23Ì {Fuvest SP) Fero z incado é feÍo que contém pequena quant idade de zinco metát jco. A prr t i r
dos potenciais pádrão de rêduçáo, l is tados a sêg! i r , expl ique os seguinr€s Íatos observadôs nu
a) Rebi tesdeÍoÍoemesquâdr iasdealumínio@usamâcoÍosáodoâluminio,
b) Pregos de ÍeÍo zincado são resistèntes à ferugem.
câÊituro3 EreÌror'se 297
2,ll {Fuvest-SP) U ma ligô metá lica, ao ser mèrgulhada em ácido
clorídrico, pode permanecer ìnalteradã, soÍrer dissolüção
parcial ou dissolução total , Olaldãs si tuãçóës acima será
observada com a liga de cobre e zinco (lãtão)? JustiÍique
utilizandoas informaçóes databela ão l.do:
EO (Vì
+1,36
+0,34
0,00
-0,76
25) (Vun€sp-SP) Encanamentos de feío mergu lhados em água sof!êm corrôsão, devido principalmente a
reâção Fe(sì + 2Hiaq) 
--> Feï;q) + H",).
Pára protegerencanamentos nessas condiçóes, costuma-se ligá los a batras de outros mètãis, que são
coíoídosao invés doscanosdefeiio.Conhec€ndo ospotenciais padrão de reduçáo:
cu2'+2e = cur,) Eo = +0,34v
Fe2'+2e = Fel") Eo= ! ,44v
Ms"+2e = Msi, ) Eo- 2,37 u
2H'+2e , : :a H-. Eo=o.o V
e dispondo se dê bd'rês dê Íagnésio e (obre. propó6-s6:
a) OuêlmêtâldeveseÌur i l izadopara prolegeroêncanamento?Just i l ique.
b) Escrevá ãs reâçóesque ocorÍem na âssociaçãodo cãno deÍeÍocom a bara metál ica escolhida,
indicandoo âgente oxidánte e o agente redutoi
26) (FEISP) A pi lha decombustívelé nui to mÕdêrna e imponânte para aiecnolôsia da era espãcial(o
hidrogênio é aenerqiâ doluluro). Ela não apresentâ subproduto nocivo e transÍoÍma â ènergiã químl
ca dirètamenteem energia 6látr ica.com !mâ eÍ ic iênciasuper ior6 80,007q. lsto é muitoíâvorável , já
que os gerôdores elótricos apresentãm umâ eficiência ao redor dc 40,0%. Emborá itreversível, a
solução eletrolítica podês8rsubstituídâ de modo a permitiruma operação continua, Considerandoas
seguinres equaçóes iônicas ìncompletas:
anodo; H2+......... ---> H2O+.. .....
Cálodo: Or+.......---> OH +...
quaLdassê9uintês reãçõês é coerentè com o que ocorc nocátodo oL nô ánÕdo?
"t 12+ 
1.o2+ A2o d' H- 
- 
02 . H7o+e
br lo,- l -ro - or -H)o êt o.-2P' -2e ì 2oH
c) O2+2HrO + 4ë > 4OH_
27) (UFU MG) Muitâs cânâli2açóes defetroi presenles em construçóes ântigas, possuem problemas rela-
cionãdos à corosão. Umã maneira de prolegertais cânãlizações consistë em colocar as canalizâçóes
delero em contalocom oLtfo mêtal ã pÍopriado. De acordo com a tãb8Ìã âbaixo, o metalmais indica-
do p6ra proteger estãs canãlizações é:
Eo(V)
-0,44
o,16
0,40
1,50
a) chumbo. b) zinco. c) cobÍë. d) Prata, e) ouro,

Continue navegando