Lista Exercícios Química Geral

Prévia do material em texto

Curso: Engenharia 2013.1 
Disciplina: Química Geral 
Semestre: 1° 
Elaboração: Professores de Química Geral 
 
Lista Exercícios Química Geral 
Tabela periódica 
 1. Qual a característica mais importante no desenvolvimento dos trabalhos de Mendeleev em relação à 
tabela periódica dos elementos químicos? 
 
2. Qual é a diferença entre elementos transurânios e elementos artificiais? 
 
3. Por que o número de elementos de cada período da tabela periódica aumenta à medida que a 
verificamos de cima para baixo? 
 
4. Faça a associação correta entre as colunas abaixo: 
 
Subnível de valência Família 
I. 4s
1
 
( ) Gás nobre 
II. 3p
5
 
( ) Calcogênio 
III. 3p
2
 
( ) Metal alcalino 
IV. 2p
6
 
( ) Carbono 
V. 5p
4
 
( ) Halogênio 
 
5. Escreva a configuração eletrônica no estado fundamental de 
16
S
2–
 e 
13
Aℓ
3+
. 
 
6. Uma radiação eletromagnética se desloca à velocidade da luz, 3 x 108 m s-1, com uma freqüência de 
4,32 x 1014 oscilações por segundo. 
a) Calcule o comprimento de onda da radiação em nm? 
b) Quantas ondas há em um centímetro? 
c) Localize no espectro eletromagnético abaixo a radiação cujo comprimento de onda você calculou no 
item (a). 
 
 
 
7. Calcule a menor quantidade de energia radiante que um corpo pode emitir: 
(a) de luz azul cujo comprimento de onda é 470 nm; 
(b) de luz vermelha cujo comprimento de onda é 700 nm. 
 
8. Localize essas radiações no espectro eletromagnético mostrado na figura da questão 6. Qual das 
duas radiações tem maior energia? 
 
9. Calcule a energia do elétron do átomo de hidrogênio (a) na órbita de menor energia; (b) na segunda 
órbita de Bohr. 
 
10. O elétron do átomo de hidrogênio sofre uma transição de n = 1 para n = ∞. (a) Calcule a energia 
absorvida nessa transição. (b) Qual a energia necessária para que ocorra a transição eletrônica em um 
mol de átomos de hidrogênio? 
 
11. Quantos subníveis e quantos orbitais existem nos níveis L, N e P? 
 
12. Coloque os subníveis 4p, 6d, 5s, 2p e 4f na ordem crescente de energia. 
 
13. Para os átomos 27Co e 34Se, indique: 
a) A distribuição eletrônica na ordem crescente de energia segundo os subníveis. 
b) O conjunto de nos quânticos para cada elétron mais energético e mais afastado do núcleo de cada 
átomo. 
 
14. O elétron de maior energia de determinado átomo encontra-se na camada N e tem a seguinte 
configuração: 
 
Com base no exposto pergunta-se: 
a. Qual o conjunto de números quânticos desse elétron? 
b. Qual seu número atômico? 
 
Propriedades Periódicas 
 
15. Considerando o ânion cloreto, 
17
Cℓ
–
, e o gás nobre argônio, 
18
Ar, qual deve possuir a maior energia 
de ionização? Justifique. 
 
16. A tabela a seguir fornece valores de eletronegatividade de quatro elementos químicos, todos do 
terceiro período da tabela periódica. 
 
Elemento Eletronegatividade (escala de Pauling) 
I 3,16 
II 0,93 
III 1,31 
IV 2,58 
 
 Um desses elementos é o cloro, e o outro é o enxofre. Descubra qual é o cloro e qual é o enxofre. 
Justifique. 
 
17. Por meio da configuração eletrônica, represente os elementos 
11
Na, 
13
Aℓ, 
18
Ar e 
19
K na tabela a 
seguir. Em seguida, organize-os em ordem crescente de raios atômicos e de energias de ionização: 
 
 
 
 
 
 
Compostos iônicos 
 
18. Qual é a fórmula do composto formado entre o magnésio (Z = 12) e o iodo (Z = 53)? 
 
 19. Sabendo-se que a fórmula do sulfeto de alumínio é Aℓ2S3, quantos elétrons são previstos para as 
camadas de valência dos átomos de alumínio e de enxofre? 
 
 20. Por que certos compostos iônicos não têm o mesmo número de coordenação? 
 
 21. Explique por que o LiF possui a ligação iônica mais forte dentre os haletos alcalinos (Li, Na, K, Rb, 
Cs). Considere fatores tais como os raios iônicos e a energia de dissociação do composto produzindo 
átomos, e não íons. 
 
 22. Considere as propriedades: brilho metálico; elevado ponto de fusão; boa condutividade elétrica no 
estado sólido; e boa condutividade elétrica em solução aquosa. Quais dessas propriedades são 
características de compostos iônicos? 
 
 23. Qual é a influência da constante dielétrica de um solvente na solubilidade de um composto iônico? 
 
 Compostos covalentes 
 
24. Observe as seguintes fórmulas eletrônicas (estruturas de Lewis): 
 
 
 
 Consulte a classificação periódica dos elementos e escreva as fórmulas eletrônicas das moléculas 
formadas pelos seguintes elementos: 
a) Fósforo e hidrogênio. 
b) Enxofre e hidrogênio. 
c) Flúor e carbono. 
 
25. O radical NO2 tem 17 elétrons de valência e é angular, enquanto o CO2 tem 16 elétrons de valência e 
é linear. Qual é a diferença de suas ligações? Desenhe uma estrutura de Lewis para o NO2
+ 
com as 
mesmas ligações que o CO2. 
 
 
26. Escreva as estruturas de Lewis para as seguintes moléculas ou íons e dê o número de elétrons em 
torno do átomo central: 
a) IF7. 
b) CℓF3. 
c) BrF2
+
. 
 
27. Escreva as estruturas de Lewis que contribuem para o híbrido de ressonância do SO2. 
 
28. Qual é a forma geométrica da molécula PF5? Quantos ângulos diferentes F-P-F existem nessa 
molécula? Quais são os valores esperados para os ângulos F-P-F? 
 
29. Utilizando as estruturas de Lewis e a teoria VSEPR, preveja a forma geométrica de cada uma das 
seguintes espécies: 
a) Tetracloreto de enxofre. 
b) Tricloreto de iodo. 
c) IF4
-
. 
d) Trióxido de xenônio. 
 
30. Qual das moléculas a seguir deve possuir maior momento de dipolo elétrico permanente no estado 
gasoso? 
a) CCℓ4. 
b) C6Br6. 
c) CO2. 
d) H2O. 
 
31. Considere os momentos de dipolo elétrico (µ) das seguintes espécies no estado gasoso: O3, CO2, Cℓ2 
e Br2O. Pensando na geometria dessas moléculas e na eletronegatividade dos átomos envolvidos, 
coloque em ordem crescente os dipolos de cada molécula. 
 
32. Dentre as moléculas H2S, CO2, PCℓ3, BCℓ3, Br2 e CF4, quais são polares? 
 
33. Considerando as espécies químicas a seguir, qual o tipo de ligação e de interação intermolecular 
mais importante (quando for covalente) existente em cada uma? 
a) LiF. 
b) HF. 
c) F2. 
d) CF4. 
e) CH4. 
 
34. Sobre a temperatura de ebulição de um líquido, verifique se as afirmações a seguir são verdadeiras 
(V) ou falsas (F): 
I. Aumenta com o aumento da força da ligação química intramolecular. 
II. Aumenta com o aumento da força da ligação química intermolecular. 
III. Aumenta com o aumento da pressão exercida sobre o líquido. 
IV. Aumenta com o aumento da quantidade de líquido. 
 
35. Explique os pontos de ebulição (em ºC) dos fluoretos dos elementos do terceiro período: 
NaF MgF2 AℓF3 SiF4 PF5 SF6 
988 1.266 1.291 -90 -94 -50 
36. Considere uma amostra de um sólido branco. Descreva algumas experiências simples que poderiam 
ser utilizadas a fim de ajudar a decidir se o tipo de ligação existente na amostra é fundamentalmente 
iônica, covalente ou devido a forças de van der Waals. 
 
 
 
Ligações metálicas 
 
37. Identifique os tipos de ligações esperadas nos compostos abaixo: 
a) Água. 
b) Gás carbônico. 
c) Alumínio. 
d) Sal de cozinha. 
e) Aço. 
 
38. Qual o tipo de ligação mais provável que poderia acontecer entre os elementos A (número atômico 
12) e B (número atômico 20)? Justifique o tipo de material que eles formariam. 
 
39. No quadro a seguir, indique a ligação química (metálica, covalente ou iônica) de cada substância: 
Propriedades Substância 
 A B C 
Solubilidade em água Solúvel Insolúvel Insolúvel 
Solubilidade em gasolina Insolúvel Solúvel Insolúvel 
Ponto de fusão (
o
C) 880 114 600 
Condutividadeelétrica no estado sólido Não 
conduz 
Não conduz Conduz 
Condutividade da solução quando dissolvida Conduz Não conduz -- 
 
40. Denomina-se ‘liga metálica’ uma mistura de elementos cujo componente principal é um metal. Numa 
liga metálica, os elementos se distribuem ‘ao acaso’, formando células unitárias cristalinas que ficam 
envolvidas por elétrons parcialmente livres. Uma liga metálica importante é o aço comum. O aço 
inoxidável pode ser obtido misturando-se 74% de aço comum, 18% de crômio e 8% de níquel. Indique 
três vantagens do aço inoxidável. 
 
41. Na tabela abaixo, temos os pontos de fusão (PF) e de ebulição (PE) de vários metais. Qual(is) deles 
poderia(m) ser fundido(s) utilizando banho-maria? Justifique sua resposta. 
 Metal Mercúrio Césio Lítio Magnésio Ferro Ouro Tungstênio 
PF (
o
C) -39 29 179 651 1.540 1.063 3.370 
PE (
o
C) 357 670 1.336 1.107 3.000 2.600 5.930 
 
42. Explique a condução do calor pelo cobre (um metal) e pelo vidro (um sólido de cadeia) em função da 
ocupação dos orbitais de valência e da mobilidade dos elétrons. 
 
Ácidos e bases 
 
43. Na reação segundo a equação HS
–
(aq) + H
2
O(aq) = H
2
S(aq) + OH
–
(aq): 
a) Quais são os ácidos pelo conceito de Bronsted-Lowry? 
b) Quais são as bases pelo conceito de Bronsted-Lowry? 
c) Quais são os pares conjugados? 
44. Considere a reação entre íons crômio III e amônia: Cr
3+
 + 6NH
3
 = [Cr(NH
3
)
6
]
3+
. Qual(is) conceito(s) 
de ácido-base pode(m) ser aplicado(s) a essa reação: de Arrhenius, Bronsted-Lowry ou Lewis? 
45. Suponha que se dissolvam 3,65 g de HCℓ em 10 litros de água. Qual é o valor de [H
+
]? Use a 
expressão [H
+
] × [OH
-
] = 1,0 × 10
-14
 para encontrar [OH
-
]. 
 
 
 46. Qual é a concentração de H
+
 numa solução aquosa em que [OH
-
] = 1,0 × 10
-3
? Essa solução é ácida 
ou básica? Justifique. 
 
47. Explique o que se entende por chuva ácida. Quais são as causas desse problema? Quais são as 
formas de controlá-lo? 
 
48. Entre os antiácidos caseiros, destacam-se o leite de magnésia e o bicarbonato de sódio. Quantas 
vezes o leite de magnésia (pH ~ 11) é mais básico do que uma solução de bicarbonato de sódio (pH ~ 
8)? 
 
Sais 
 
49. Considere a seguinte seqüência de sais de sódio: sulfato, sulfito e sulfeto. Qual a fórmula de cada 
um desses compostos? 
 
50. Complete e balanceie as seguintes equações, supondo haver neutralização parcial da base e total do 
ácido. Dê o nome dos sais formados: 
a) Mg(OH)
2
 + HBr → 
b) Ba(OH)
2
 + HCℓO
4
 → 
 
51. Ao se testar a condutividade elétrica de uma solução aquosa de amônia e outra de ácido acético, 
verificou-se que a lâmpada acendia fracamente nos dois casos. No entanto, quando se juntavam as duas 
soluções, o brilho da lâmpada se tornava mais intenso. Explique esse fato. 
 
Óxidos 
 
 52. O nitrogênio pode formar cinco diferentes óxidos: N
2
O, NO, NO
2
, N
2
O
4
 e N
2
O
5
. Qual é o nome de 
cada um deles? 
 
53. A respeito dos óxidos, verifique se as afirmações a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F): 
I. MgO é um exemplo de óxido pouco solúvel em água. 
II. ZnO dissolve-se, seja em solução aquosa de ácido sulfúrico, seja em solução aquosa de hidróxido de 
sódio, pois é anfótero. 
III. CO é um exemplo de óxido que não reage nem com ácido nem com base para formar sais, pois é 
neutro. 
 
54. O magnésio pode ser obtido da água do mar. A etapa inicial desse processo envolve o tratamento da 
água do mar com óxido de cálcio. Quais são a fórmula e o nome do precipitado de magnésio que se 
forma? 
 
Equações Químicas 
 
55. Faça o balanceamento das seguintes equações: 
a) NCℓ
3
 + H
2
O → NH
3
 + HCℓO 
b) FeS
2
 + O
2
 → Fe
2
O
3
 + SO
2
 
c) NO + NH
3
 → N
2
 + H
2
O 
 
56. Considere a equação química não ajustada: 
 
xMnO
2
 + yH
+
 + zCℓ
-
 → rMn
2+
 + sH
2
O + tCℓ
2
 
 
 
 
Determine valores para ‘x’, ‘y’, ‘z’, ‘r’, ‘s’ e ‘t’, de modo que a equação se torne ajustada em relação aos 
átomos e às cargas. 
 
Lei de Lavoisier e lei de Proust 
 
57. Sabendo que 108 g de alumínio reagem exatamente com 96 g de oxigênio, qual a massa de óxido de 
alumínio que será obtida nessa reação? 
 
58. Uma mistura de 160 g de metano com 640 g de oxigênio reagiu produzindo gás carbônico e água. 
Sabendo que a massa de água obtida foi de 360 g, qual a massa de gás carbônico produzida nessa 
reação? 
 
Cálculos estequiométricos 
 
59. Qual é a massa de gás oxigênio consumida na combustão completa de 1 mol de cada um dos 
álcoois: metanol (CH
3
OH), etanol (CH
3
CH
2
OH) e propanol (CH
3
CH
2
CH
2
OH)? 
 
60. Considere a queima completa de vapores dos seguintes hidrocarbonetos: metano (CH
4
), etano 
(C
2
H
6
) propano (C
3
H
8
) e butano(C
4
H
10
). Qual a massa de oxigênio necessária para queimar 20 g de cada 
uma dessas substâncias? 
 
61. Uma determinada reação química gera um produto gasoso, do qual foi coletada uma amostra para 
análise. Verificou-se que a amostra, pesando 0,32 g e ocupando 492 mL a 27 ºC e a 1 atm de pressão, 
obedece à lei dos gases ideais (P × V = n × R × T). Qual é a massa de 1 mol desse gás (massa molar)? 
 
62. Uma das maneiras de impedir que o SO
2
, um dos responsáveis pela ‘chuva ácida’, seja liberado na 
atmosfera é tratá-lo previamente com óxido de magnésio, em presença de ar, como na equação MgO + 
SO
2
 + ½O
2
 → MgSO
4
. Quantas toneladas de óxido de magnésio são consumidas no tratamento de 9,6 × 
10
3
 t de SO
2
? 
(Massas molares: SO
2
 = 64 g mol; MgO = 40 g mol.) 
 
 63. Explosivos são eficientes quando produzem um grande número de moléculas gasosas na explosão. 
A nitroglicerina, por exemplo, detona de acordo com a seguinte equação química 
 
 2C
3
H
5
N
3
O
9
 → 6CO
2
(g) + 3N
2
(g) + 5H
2
O(g)
 
+ ½O
2
(g) 
 
Qual é o volume de gás gerado na queima de 227 g de nitroglicerina? (Considerar todos os gases 
formados como ideais e nas seguintes condições: P = 1 atm; R = 0,082 atm L mol K; T = 47 °C. 
Massas molares em g mol
–1
: C = 12; H = 1; N = 14; O = 16.) 
 
Reagente limitante 
 
64. Calcule o máximo de massa de água que se pode obter partindo de 8 g de hidrogênio e 32 g de 
oxigênio. Indique qual o reagente em excesso e quanto sobra dele. 
 
65. Etileno gasoso (CH
2 
= CH
2
) e hidrogênio (H
2
) puros reagem quantitativamente um com o outro, na 
presença de um catalisador de platina, para formar etano (CH
3
CH
3
) como único produto. Um volume de 
600 mL de uma mistura desses reagentes, contendo excesso de hidrogênio, tem uma pressão de 52 
mmHg a uma temperatura de 50 ºC. Completada a reação, a pressão cai para 33,8 mmHg no mesmo 
volume e à mesma temperatura. Calcule, em número de mols, o excesso de hidrogênio. 
 
 
 66. São colocadas para reagir uma com a outra as massas de 1 g de sódio metálico (Na) e 1 g de cloro 
gasoso (Cℓ
2
): 2Na + Cℓ
2
 → 2NaCℓ. Considerando que o rendimento da reação é de 100%, qual a massa 
de NaCℓ? 
 
67. Determine a massa de CuSO
4
 que pode ser obtida a partir da reação de 7,83 mg de óxido de cobre e 
um excesso de ácido sulfúrico. 
 
 CuO + H
2
SO
4
 → CuSO
4
 + H
2
O 
 
Impurezas 
 
68. Uma amostra de óxido de crômio III contaminada com impureza inerte é reduzida com hidrogênio de 
acordo com equação abaixo: 
 
 Cr
2
O
3
 + 3H
2
 → 2Cr + 3H
2
O 
Qual volume de H
2
, medido nas CNTP (V = 22,7 L mol
–1
), será necessário para purificar 5 g de óxido de 
crômio III contendo 15% de impurezas? 
 
69. O minério usado na fabricação de ferro em algumas siderúrgicas brasileiras contém cerca de 80% de 
óxido de ferro (III). Quantas toneladas de ferro podem ser obtidas pela redução de 20 t desse minério?70. O gás hilariante (N
2
O) pode ser obtido pela decomposição térmica do nitrato de amônio (NH
4
NO
3
). 
Se de 4 g do sal obtivermos 2 g do gás hilariante, podemos prever qual é a porcentagem de pureza do 
sal? 
 
 71. A determinação da porcentagem de hidróxido de sódio (NaOH) na soda cáustica pode ser feita pela 
reação de neutralização com ácido clorídrico, conforme a seguinte reação: 
 
 NaOH + HCℓ → NaCℓ + H
2
O 
 
Partindo de 200 g de soda cáustica, foram obtidos 234 g de NaCℓ. Qual a porcentagem de pureza dessa 
soda cáustica? 
 
72. O acetilino (C
2
H
2
), gás utilizado em maçaricos, pode ser obtido a partir do carbeto de cálcio 
(carbureto) de acordo com a seguinte equação: 
 
 CaC
2
 + 2 H
2
O → Ca(OH)
2
 + C
2
H
2
 
 
Utilizando-se 1 kg de carbureto com 36% de impurezas, qual o volume de acetileno obtido? (Considere 
que o gás foi recolhido nas CNTP.) 
 
 Rendimento 
 
73. O rendimento do processo de obtenção do formaldeído (que na proporção de 40% em água é o 
formol) a partir do metanol, por reação com O
2
 em presença de prata como catalisador, é da ordem de 
9%, em massa. Sendo assim, qual a massa de formaldeído obtida pela reação de 3,2 kg de metanol? (H 
= 1 u; C = 12 u; O = 16 u.) 
 
 2CH
3
OH + O
2
 → 2CH
2
O + 2H
2
O 
 
 
 
74. A reação entre amônia e metano, catalisada por platina, produzindo cianeto de hidrogênio e 
hidrogênio, pode ser representada pela seguinte equação: 
 
 NH
3
 + CH
4
 → HCN + 3H
2
 
 
Calcule as massas dos reagentes para a obtenção de 1 kg de cianeto de hidrogênio, supondo que o 
rendimento dessa reação seja de 80%. 
 
75. Qual o rendimento máximo que poderia ser obtido a partir de 260 kg de SO
2
 e 75 kg de O
2
,
 
considerando a reação SO
2
 + ½O
2
 → SO
3
? 
 
76. Quando se aquece 1,6 g de uma mistura sólida de MgO e MgCO
3
, há liberação de CO
2
 e resta 1,294 
g de MgO somente. Qual a porcentagem de MgCO
3
 existente na amostra? 
 
Solubilidade 
 
77. Um frasco está cheio de uma solução de 1 mol L
–1
 de carbonato de sódio, Na
2
CO
3
, sobre cuja 
superfície flutua gelo. 
a) Quantas fases estão presentes na totalidade do sistema? 
b) Qual das fases presentes é uma substância pura? 
 
78. Qual é o volume, expresso em litros, de uma solução de 0,25 mol L
–1
 de K
2
CrO
4
 que contém 38,8 g 
desse sal? 
 
79. Represente a dissolução em água do cloreto de sódio (NaCℓ), um composto iônico, e da sacarose 
(C
12
H
22
O
11
), um composto covalente, por meio de equações químicas. 
 
80. Explique os conceitos de ‘solução saturada’, ‘solução insaturada’ e ‘corpo de fundo’ ou ‘corpo de 
chão’. 
 
Oxidação e redução 
 
81. Determine os números de oxidação do elemento fósforo nos seguintes compostos: 
a) PCℓ
3
.
 
 
b) PCℓ5. 
c) POCℓ
3
. 
 
82. O material cerâmico YBa
2
Cu
3
O
7
,
 
supercondutor em baixas temperaturas, é preparado por tratamento 
adequado da mistura Y
2
O
3, 
BaCO
3
 e CuO. Neste supercondutor, parte dos átomos de cobre tem número 
de oxidação igual ao do cobre no CuO. A outra parte tem número de oxidação incomum. 
a) Dê o número de oxidação dos elementos ítrio, bário e cobre nos compostos utilizados na preparação 
do material cerâmico. 
b) Calcule o número de oxidação do elemento cobre no composto YBa
2
Cu
3
O
7
. 
 
83. O peróxido de sódio pode ser utilizado como agente alvejante de artigos de lã, seda e algodão e em 
sínteses químicas. Ele reage com monóxido de carbono, para formar carbonato de sódio, e com dióxido 
de carbono, para formar carbonato de sódio e oxigênio, conforme as equações: 
 
 Na
2
O
2 
+ CO → Na
2
CO
3
. 
 
 
 Na
2
O
2
 + CO
2
 → Na
2
CO
3
+ ½O
2
 
 
a) Qual o número de oxidação do elemento oxigênio no peróxido de sódio e do elemento carbono no gás 
carbônico? 
b) Indique o agente redutor e o agente oxidante na primeira equação. 
 
Pilhas 
 
84. Aparelhos eletrônicos, como telefones sem fio e calculadoras, podem utilizar baterias recarregáveis 
de níquel-cádmio. As reações que ocorrem nessa bateria são representadas por: 
I. Cd → Cd
2+
 + 2 e
-
. 
II. Cd
2+
 + 2OH
-
 → Cd(OH)
2
. 
III. NiO
2 
+ 2H
2
O + 2 e
-
 → Ni(OH)
2
 + 2OH
-
. 
 
Julgue como verdadeiros (V) ou falsos (F) as afirmações relacionadas a essas equações: 
a) A reação I ocorre no anodo da bateria. 
b) A reação III ocorre no catodo da bateria. 
c) O cádmio é o agente oxidante, e o óxido de níquel é o agente redutor. 
 
85. Objetos de prata escurecidos (devido principalmente à formação de Ag
2
S) podem ser limpos 
eletroquimicamente, sem perda de prata, mergulhando-os em um recipiente de alumínio contendo 
solução quente de bicarbonato de sódio. Nesse processo, a prata, em contato com o Ag
2
S, atua como 
catodo, e o alumínio, como anodo de uma pilha. Escreva a semi-reação que ocorre no catodo. 
 
86. O guidão de uma bicicleta de aço, banhada com cromo, foi arranhado. O enferrujamento do ferro 
contido no aço será facilitado ou retardado pelo cromo? 
 
87. O potencial-padrão da célula Cu | Cu
2+ 
| |
 
Pb
2+ 
| Pb é –0,47 V. Se o potencial padrão do eletrodo de 
cobre é 0,34 V, qual o potencial-padrão do eletrodo de chumbo? 
 
88. Uma alternativa importante aos motores de combustão são as celas de combustível que permitem, 
entre outras coisas, rendimentos de até 50% e operação silenciosa. Uma das celas de combustível mais 
promissoras é a de hidrogênio, mostrada na figura a seguir: 
 
 
 
Nesta cela, um dos compartimentos é alimentado por hidrogênio gasoso, e o outro, por oxigênio gasoso. 
As semi-reações que ocorrem nos eletrodos são: 
 
 
 
Anodo: H
2 
→ 2H
+
 + 2 e
-
 
Catodo: O
2
 + 4H
+
 + 4 e
-
 → 2H
2
O 
 
a) Por que se pode afirmar, do ponto de vista químico, que esta cela de combustível é ‘não poluente’? 
b) Qual dos gases deve alimentar o compartimento ‘X’? Justifique. 
c) Que proporção de massa entre os gases você usaria para alimentar a cela de combustível? Justifique. 
 
89. Em maio de 1800, Alessandro Volta anunciou a invenção da pilha elétrica, a primeira fonte contínua 
de eletricidade. Seu uso influenciou fortemente o desenvolvimento da química nas décadas seguintes. A 
pilha de Volta era composta de discos de zinco e de prata sobrepostos e intercalados com material 
poroso embebido em solução salina, como mostra a figura a seguir: 
 
 Consulte uma tabela de potenciais de redução, escreva as semi-reações de redução e oxidação e 
explique qual o sentido de migração dos elétrons e qual a placa que sofre corrosão. 
 
90. Determine o potencial das células: 
a) Zn | Zn
2+
 (0,1 mol L
-1
) | | Ni
2+
 (0,001 mol L
-1
) | Ni. 
b) Aℓ | Aℓ
3+
 (0,5 mol L
-1
) | | Cu
2+
 (0,1 mol L
-1
) | Cu. 
 
Eletrólise 
 
91. Na eletrólise de uma solução ácida de permanganato, em um dos eletrodos ocorre exclusivamente a 
seguinte semi-reação: 
 
 MnO
4
-
(aq) + 8H
+
(aq) + 5 e
-
 → Mn
2+
(aq) + 4H
2
O 
 
Na célula flui uma corrente constante de 9,65 A, durante 1 × 10
4 
s. Qual o número de mols de Mn
2+
 
formado? 
 
92. Uma célula eletrolítica, com eletrodos inertes de platina, contém uma solução aquosa de nitrato de 
prata acidulada com ácido nítrico. Após o término da eletrólise, nota-se que: 
I. Em um dos eletrodos, formou-se, a partir da água, exclusivamente O
2
, com um total de 2 milimols. 
II. No outro eletrodo, foram depositados 6 milimols de Ag e também houve desprendimento de H
2
. 
Qual a quantidade de hidrogênio gasoso formada?93. A eletrólise de solução aquosa contendo íons M
x+
 necessitou de 2,895 × 10
5
 C para depositar um mol 
do metal M. Determine o valor de ‘x’ referente à carga do íon metálico M
x+
. 
 
94. O alumínio é o segundo metal mais utilizado no mundo. Sua resistência à corrosão é devida à 
camada aderente e impermeável de óxido que se forma sobre sua superfície. Essa camada protetora 
pode se tornar mais espessa por meio de um processo denominado anodização (figura a seguir), no qual 
oxigênio é gerado por eletrólise, segundo a semi-reação: 
 
 
 
 H
2
O → ½O
2
 + 2H
+
 + 2 e
-
 
 
O oxigênio gerado reage, em seguida, com o alumínio, formando o óxido correspondente. 
 
 
Por que a anodização aumenta a resistência à corrosão do alumínio? O objeto de alumínio constitui o 
anodo ou o catodo da célula? Justifique. 
 
Corrosão 
 
95. Panelas de alumínio são muito utilizadas no cozimento de alimentos. Os potenciais de redução Eº 
(redução) indicam ser possível a reação deste metal com água. 
a) Com os dados de Eº (redução), explique como é feita a previsão de que o alumínio pode reagir com a 
água. 
b) Explique por que na prática essa reação não ocorre. 
 
QUESTÕES ENADE: 
 
96. (Enade-2011) Materiais metálicos, cerâmicos e poliméricos são amplamente utilizados nos dias de 
hoje. Suas aplicações estão diretamente relacionadas às suas propriedades químicas e físicas. Com 
relação à estrutura e às propriedades desses materiais, analise as afirmações a seguir. 
I. As propriedades dos materiais sólidos cristalinos dependem da sua estrutura cristalina, ou seja, da 
maneira pela qual os átomos, moléculas ou íons encontram-se espacialmente dispostos. 
II. Todos os materiais metálicos, cerâmicos e polímeros cristalizam-se quando solidificam. Seus átomos 
se arranjam em um modelo ordenado e repetido, chamado estrutura cristalina. 
III. Os polímeros comuns de plásticos e borrachas possuem elevada massa molecular, flexibilidade e alta 
densidade, comparável a outros materiais como o chumbo (11,3 g/cm
3
). 
IV. Os materiais metálicos (Fe, Al, aço, latão) são bons condutores de eletricidade e de calor, resistentes 
e, em determinadas condições, deformáveis, enquanto os materiais cerâmicos (porcelana, cimento) são 
duros e quebradiços. 
É correto apenas o que se afirma em 
A) I e II. 
B) I e IV. 
C) II e III. 
D) I, III e IV. 
E) II, III e IV. 
 
97. (Enade-2011) Dispõe-se de uma grande quantidade de hidrogênio e água, ambos no estado líquido, 
e a partir dessas substâncias deseja-se obter deutério (D2). Isso pode ser feito por meio da: 
I. destilação do hidrogênio. 
II. eletrólise do hidrogênio. 
III. destilação da água. 
IV. eletrólise da água. 
 
É correto apenas o que se afirma em 
 
 
 
A) I. 
B) II. 
C) I e III. 
D) II e IV. 
E) III e IV. 
 
98. (Enade-2011) Na história das lâmpadas, avanços na 
compreensão da estrutura atômica dos elementos químicos e 
de suas ligações permitiram identificar novas tecnologias que 
fazem uso de fontes modernas de luz, incluindo os diodos 
emissores de luz (LED). Os LED são exemplo dos chamados 
“dispositivos no estado sólido”, em que as propriedades 
funcionais importantes são determinadas pela composição 
química desse material. Em um LED, geralmente a luz emitida é 
monocromática. A figura ao lado representa um projeto padrão 
de um LED. 
 Disponível em: <http://static.hsw.com.br/gif/nasdaq-1.jpg>. 
 
Considerando essas informações, analise as afirmações que se seguem. 
I. A cor da luz emitida independe da composição química do semicondutor, e um ajuste na composição 
do sólido pode alterar a cor da luz emitida. 
II. Cada LED emite luz de uma cor específica e, consequentemente, os LED fornecem um meio fácil de 
produção de luz colorida. 
III. Os terminais metálicos permitem a passagem de corrente elétrica através de um semicondutor para a 
emissão de luz. 
IV. No LED, a luz é composta de cores variadas, o que significa que ela possui vários comprimentos de 
onda. 
É correto apenas o que se afirma em 
A) I. 
B) II. 
C) I e IV. 
D) II e III. 
E) III e IV. 
 
99. (Enade-2011) As reações químicas podem ser evidenciadas por aspectos visuais tais como a 
produção de gases, mudanças de cor e a formação de sólidos. Processos eletroquímicos podem ser 
caracterizados por essas evidências, como mostram as equações (i) e (ii). 
 
Ao se construir a seguinte célula galvânica 
 
será observado que a solução de íons ferro se tornará mais esverdeada e a solução de íons cobre se 
tornará mais azulada. Nessa situação, 
A) o fluxo de elétrons ocorrerá no sentido do eletrodo de ferro para o eletrodo de cobre. 
B) o potencial de redução do Fe(III) é maior que o potencial de redução do Cu(II). 
C) o cátodo corresponde ao eletrodo de cobre. 
D) ocorrerá a redução dos íons Cu(II). 
E) ocorrerá a redução dos íons Fe(II). 
 
 
100. (Enade -2011) Polímeros sintéticos são macromoléculas que podem apresentar diferentes tipos de 
organização, apresentando propriedades que permitem seu uso em vários objetos do cotidiano. As 
embalagens utilizadas no processo de armazenamento e transporte de produtos é um exemplo. As 
garrafas do tipo PET são feitas de polímeros sintéticos e possuem inúmeras vantagens, como leveza e 
resistência, o que permite a produção de embalagens com alta capacidade volumétrica, fáceis de 
transportar e empilhar, além de baixo custo, caracterizando essa embalagem como uma das mais 
práticas que existe. 
Em relação ao Poli(tereftalato de etileno) – PET, analise as afirmações a seguir. 
I. Similarmente aos vidros, o PET é um material cristalino, caracterizado por arranjos moleculares 
ordenados, formando uma estrutura tridimensional denominada rede cristalina. 
II. Macromoléculas são sempre flexíveis a baixas temperaturas, porque a energia cinética dos átomos é 
menor; no entanto, são rígidas a altas temperaturas, porque se dilatam, permitindo movimentos além das 
vibrações. 
III. O polímero PET é obtido pela reação entre unidades condensadas de dois monômeros: A (ácido 
tereftálico – diácido orgânico) e B (etilenoglicol - diálcool), formando uma macromolécula C, um poliéster. 
IV. O PET é classificado como um termoplástico, ou seja, não sofre alteração em sua estrutura química 
durante o aquecimento até a sua fusão. Após resfriamento, pode novamente ser fundido e, portanto, ser 
remoldado. 
É correto apenas o que se afirma em 
A) I. 
B) II. 
C) I e III. 
D) II e IV. 
E) III e IV.