Lista eletroquímica

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DSc. Jussara Aparecida de Oliveira Cotta. Professora da UEMG, João Monlevade – MG. E-mail: japcotta@hotmail.com 
 
 
Lista de exercícios - Eletroquímica 
 
Questão 1. Para a reação: S-2 + H+ + NO3- → S + NO + H2O, os coeficientes estequiométricos ajustados, lidos da 
esquerda para a direita, são: Desenvolva os cálculos. 
(A) 2, 4, 2, 2, 2, 2 (B) 3, 2, 3, 3, 3, 2 (C) 3, 8, 2, 3, 2, 4 (D) 2, 6, 3, 2, 3, 3 (E) 2, 8, 3, 2, 3, 4 
 
Questão 2. A soma dos menores coeficientes estequiométricos inteiros que balanceiam a equação iônica, da equação 
de óxido-redução, representada abaixo é: 
Cl2(g) + OH-(aq) → Cl-(aq) + ClO3-(aq) + H2O(l) 
(A) 13 (B) 14 (C) 18 (D) 20 (E) 19 
 
Questão 3. Considere as equações não balanceada: Cr+3 + F2 → Cr2O7-2 + F- 
Verifique, por meio do potencial (Eo ou ∆Eo), a espontaneidade das reações, completando-a com as espécies 
necessárias e indicando o balanceamento pelo método do íon-elétron. 
 
Questão 4. O permanganato de potássio (KMnO4) pode ser obtido a partir do minério conhecido como pirolusita 
(MnO2). As reações envolvidas no processo são: 
 I - 2MnO2 + 4KOH + O2 → 2K2MnO4 + 2H2O II - 2K2MnO4 + Cl2 → 2KMnO4 + 2KCl 
Assinale a alternativa correta e justifique: 
a) MnO2 e Cl2 atuam como agentes redutores. 
b) KOH e K2MnO4 atuam como agentes redutores. 
c) K2MnO4 e O2 atuam como agentes oxidantes. 
 
d) KOH e O2 atuam como agentes oxidantes. 
e) O2 e Cl2 atuam como agentes oxidantes. 
 
Questão 5. O que é uma célula galvânica? O que é uma célula eletrolítica? Como esses dois tipos de célula diferem? 
 
Questão 6. A corrosão de dutos é um sério problema na exploração do 
petróleo no mar. Uma alternativa simples para evitá-la é ligar os dutos a um 
metal de sacrifício. Considerando que os dutos utilizados em uma 
plataforma de exploração sejam de ferro, qual deve ser o metal apresentado 
adequado para evitar a corrosão? Por quê? 
A) Alumínio B) Berílio C) Chumbo D) Ouro E) Prata 
 
Questão 7. (CESGRANRIO-Petrobrás, junho 2008) O zinco é um metal amplamente utilizado na galvanização, 
principalmente, de ferro e aço. Nesse processo de eletrodeposição, o material a ser protegido deve ser colocado 
(A) tanto como catodo quanto como anodo de uma cuba eletrolítica se o eletrólito contiver um sal de zinco. 
(B) como catodo de uma cuba eletrolítica, onde o eletrólito contém um sal de zinco. 
(C) como catodo de uma cuba eletrolítica, e o eletrólito não pode conter sais de zinco. 
(D) como anodo de uma cuba eletrolítica, onde o catodo é uma barra de zinco. 
(E) como anodo de uma cuba eletrolítica, onde o catodo é uma barra de zinco metálico. 
 
Questão 8. 3H2S + Cr2O7-2 + 8H+  3S(s) + 2Cr+3(g) + 7H2O 
Da equação acima, afirma-se que: 
I – o cromo sofre a oxidação. 
II – o cromo do íon Cr2O7-2 atua como agente oxidante. 
III – no Cr2O7-2 o número de oxidação do cromo é igual a +6. 
IV – o enxofre sofre a redução. 
Das afirmações feitas, são corretas: corrija as incorretas se houver. 
(A) I, III e IV (B) III e IV (C) I e IV (D) I e II (E) II e III 
 
Questão 9. As pilhas alcalinas têm sido amplamente utilizadas devido à sua durabilidade. Um exemplo desse tipo de 
pilha é a de níquel-cádmio que, quando em regime de descarga, apresenta a reação global: Cd(s) + NiO2(s) + H2O(L) 
→ Cd(OH)2(s) + Ni(OH)2(s). Nessa situação todas as afirmações a seguir são verdadeiras, exceto: 
(A) o Cd sofre oxidação. 
(B) o “elétrodo de cádmio” é o pólo negativo. 
(D) a corrente de elétrons, no circuito externo, vai do 
“elétrodo de cádmio” para o “elétrodo de níquel”. 
 
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(C) o NiO2 é o redutor. (E) a água é consumida durante o processo. 
 
Questão 10. Montou-se uma pilha simples com Ni(s) e Ni(NO3)2 num compartimento e Cd(s) e Cd(NO3)2 no outro. 
Um condutor externo liga os dois eletrodos, e uma ponte salina com NaNO3 liga as duas soluções. A reação da pilha 
é: Cd(s) + Ni2+ → Cd2+ + Ni(s) 
Qual a semi-reação que ocorre em cada eletrodo? Qual é o anodo e qual é o catodo? Qual a direção do fluxo de 
elétrons no conector externo e do fluxo de íons na ponte salina? Calcular a ∆Eo e expressar simbolicamente a pilha. 
 
Questão 11. Considere as seguintes semi-reações: 
Cl2(g) + 2e- → 2Cl- εo = +1,36V I2(g) + 2e- → 2I- εo = +1,535V 
Pb2+ + 2e- → Pb(s) εo = -0,126V V2+ + 2e- → V(s) εo = -1,18V 
a) qual o agente oxidante mais fraco? b) qual o agente oxidante mais forte? c) qual o agente redutor mais forte? d) 
qual o agente redutor mais fraco? e) o Pb(s) reduz o V2+ a V(s)? f) o I- reduz o Cl2 a Cl-? 
g) diga os elementos (ou íons) acima que podem ser reduzidos pelo Pb(s) 
 
Questão 12. São dadas as seguintes semi-reações com os respectivos potenciais de eletrodos: 
Mg →Mg+2 + 2e- E0 = +2,34 V Ni →Ni+2 + 2e- E0 = +0,25 V 
Cu→ Cu+2 + 2e- E0 = - 0,35 V Ag→Ag++e- E0 = - 0,80 V 
Considere agora as seguintes reações: 
1.)Mg + Ni ++ → Mg++ + Ni 
2.) Ni + Cu++ → Ni++ + Cu 
3.) 2 Ag+ + Mg → Mg++ + 2Ag 
4.) Ni++ + 2Ag → Ni + 2Ag+ 
 
A análise das equações I, II, III e IV nos permite concluir que: 
a) somente II e III são espontâneas. 
b) somente III e IV são espontâneas. 
c) somente I e II são espontâneas. 
d) somente I,II e III são espontâneas. 
Questão 13. Calcule o potencial padrão das reações de oxidação-redução a seguir. Classifique essa reação de acordo 
com sua tendência de ocorrer sob condições padrão. 
a) Cd(s) + Ni+2 ↔Ni(s) + Cd+2 b) Cu(s) + Zn+2 ↔Zn(s) + Cu+2 c)Fe(s) + Sn+2 ↔Sn(s) + Fe+2 
 
Questão 14. Calcule a constante de equilíbrio da seguinte reação à 25oC: Sn(s) + Sn+4(aq) ↔ 2 Sn+2(aq), a partir dos 
dados de potenciais padrões. 
 
Questão 15. Calcular o ∆E da pilha Fe/Fe2+(0,02mol/L)// Ni2+(0,001 mol/L)/Ni. 
Fe2+ + 2 e- →Feo Eo = – 0,44 V Ni2+ + 2e- → Nio Eo = - 0,25 V 
 
Questão 16. Uma pilha eletroquímica é montada com um fio de prata mergulhado numa solução de AgNO3 em água 
e um fio de platina mergulhado em uma solução aquosa de íons Fe2+ e Fe3+. 
a) que equação equilibrada representa a reação favorável aos produtos que se passa na pilha em condições padrões? 
b) qual é o εo global? 
c) Se [Ag+] = 0,10 mol L-1 e as concentrações de [Fe2+] e [Fe3+] forem ambas 1,0 mol L-1, qual o valor de ε global? A 
reação da pilha continua a ser descrita como em (a)? 
Se não for, qual a reação global nas novas condições? 
 
Questão 17. Um dos lados de uma célula eletroquímica construída contém um eletrodo de níquel, que está em 
contato com uma solução aquosa de Ni+2 de 0,00040M. O outro lado contém um eletrodo de metal cobalto que está 
em contato com uma solução aquosa de Co+2 de 0,050M. 
a) Quais são as duas semirreações dessa célula? 
b) Quais eletrodos você esperaria ser o ânodo e o cátodo com base nos potenciais-padrão de redução de suas 
semirreações correspondentes? 
c) Qual é o potencial estimado das célula a 25oC com base nas concentrações das espécies listradas? 
d) Quais eletrodos são o cátodo e o ânodo na célula? Justifique sua reposta. 
 
Questão 18. O ∆ɛo para a reação com n=2, Fe + Zn+2→ Zn + Fe+2 é igual a – 0,353V. Qual será a concentração de 
Fe+2, no estado de equilíbrio, quando um pedaço de ferro metálico for mergulhado numa solução 1M de Zn+2? 
 
Questão 19. Calcular a constante de equilíbrio da reação: 
Fe(s) + Cd2+→Fe2+ + Cd(s) εo global = 0,04V 
Quais as concentrações de equilíbrio se os íons Fe2+ e Cd2+ tem, ambos, a concentraçãoinicial de 1,0 mol L-1. 
 
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Questão 20. Qual é a semirreação de referência usada para determinar um potencial de eletrodo padrão? O que 
significa uma determinada semirreação ter um valor de Eo maior do que essa semirreação de referência? O que 
significa uma determinada semirreação ter um valor de Eo menor do que essa semirreação de referência? 
 
Questão 21. Um eletrodo padrão de hidrogênio é utilizado como o ânodo em uma célula eletroquímica que tem o 
seguinte conjunto de reação de oxidação-redução global: H2+ Cu+2 ↔ Cu(s) + 2H+ 
Escreva as semirreações que ocorrem no cátodo e ânodo dessa célula. Qual é o potencial-padrão de célula para esse 
sistema? 
 
Questão 22. A semi-célula A consiste de uma placa de cádmio mergulhada numa solução 1M de Cd+2, e a semi-
célula B consiste de uma placa de zinco mergulhada numa solução 1M de Zn2+. As duas semi-célula foram 
conectadas, uma de cada vez, com uma semi-célula padrão de hidrogênio. Assim, as magnitudes dos potencias de 
cada semi-célula foram medidas: 
(A) Cd+2 + 2eo- → Cdo /ɛo/ = 0,40 V . (B) Zn+2 + 2eo- → Zno /ɛo/ = 0,76 V . 
a) Quando as semi-células foram conectadas com a semi-célula de hidrogênio, constatou-se que os eletrodos de Zn e 
Cd são os pólos negativo. Qual é o sinal correto de ɛo. 
b) Qual é o oxidante mais forte e qual é o redutor mais forte, dentre as seguintes espécies: Cd, Cd+2, Zn e Zn2+? 
c) Quando Cd metálico for mergulhado numa solução de Zn+2 será observada alguma reação? E quando Zn metálico 
for mergulhado numa solução de Cd+2? 
d) Se as semi-células A e B forem conectadas de modo a formar uma célula eletroquímica, qual será o potencial 
desenvolvido? Qual será o pólo negativo? 
 
Questão 23. Com relação ao eletrodo padrão de hidrogênio (EPH), considere as afirmativas abaixo. 
I – O gás hidrogênio é borbulhado continuamente sobre a superfície do eletrodo a uma pressão de 1,00 atm. 
II – O potencial de redução do eletrodo padrão de hidrogênio, atribuído por convenção, é zero em qualquer 
temperatura. 
III – O metal condutor (Pt) é reduzido pelo hidrogênio atômico, formando um depósito de platina finamente dividida 
(negro de platina). 
IV – A reação do eletrodo de hidrogênio é irreversível, ocorrendo sempre no sentido da redução. 
Estão corretas APENAS as afirmativas 
(A) I e II. (B) I e III. (C) I e IV. (D) II e III. (E) II e IV. 
 
Questão 24. Escreva equações de Nernst para as duas semirreações que compõem a reação de oxidação-redução: 
Cr2O7-2 + 6 Fe+2 + 14 H+ ↔ 2 Cr+3 + 6 Fe+3+7 H2O 
 
Questão 25. Duas semi-células de hidrogênio foram acopladas de modo a formar uma célula eletroquímica. O pH de 
uma das semi-célula é igual a 1, mas o pH da outra célula e desconhecida. O potencial desenvolvido é igual a 0,16 V, 
e a semi-célula com o pH conhecido atua como pólo positivo. A concentração desconhecida de H+ é maior ou menor 
do que 0,1M? Qual a concentração de H+ desta semi-célula? 
 
Questão 26. Demonstre que em uma célula de concentração, a corrosão ocorre na região de mais baixa concentração. 
Sugestão: considere que a célula é formada com eletrodos de metal puro em ambos os lados em contato com uma 
solução contendo íons M2+. Em um lado a concentração da solução é 0,5M (eletrodo 1) e no outro lado, 2x10-2M 
(eletrodo 2). Calcule o potencial gerado pela célula e indique qual dos eletrodos esta sendo oxidado. 
 
 Questão 27. O esquema a seguir representa uma pilha de concentração. 
Durante o funcionamento dessa pilha eletroquímica, antes de atingir o 
equilíbrio, observa-se: 
I. fluxo de elétrons de 1 para 2. 
II. reação de oxidação do Cu(s) em 2. 
III. aumento da massa da placa de Cu(s) em 1. 
É correto o que se afirma apenas em 
A) I. B) II. C) III D) II e III E) I, II e III. 
 
Questão 28. Explique porque usar concentração em vez de atividade química pode induzir a erros quando se 
calculam os potenciais a partir da equação de Nernst.