Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
EXERCÍCIOS DE ELETROQUÍMICA Profª Joyce Cruz 1) Defina os termos: oxidação, redução, agente oxidante e agente redutor, célula eletrolítica e pilha galvânica. 2) Com o passar do tempo, objetos de prata geralmente adquirem manchas escuras que são películas de sulfeto de prata (Ag2S) formadas na reação da prata com compostos que contém enxofre encontrados em vários alimentos. Um dos processos para limpar o objeto escurecido consiste em colocá-lo em um recipiente de alumínio contendo água e detergente e aquecer até a fervura. O detergente retira a gordura do objeto facilitando a reação do alumínio da panela com o sulfeto de prata, regenerando a prata com seu brilho característico. 2Al + 3 Ag2S → Al2S3 + 6 Ag Sobre o assunto relativo ao texto acima, escreva V para as afirmativas verdadeiras ou F para as afirmativas falsas. ( ) A prata ao adquirir manchas escuras sofre oxidação. ( ) Na reação entre alumínio e o sulfeto de prata, o alumínio é o ânodo do processo. ( ) A prata possui maior potencial de oxidação do que o alumínio. ( ) A presença do detergente na água diminui o potencial de oxidação do alumínio. ( ) O alumínio é menos reativo do que a prata. 3) Com base no diagrama da pilha: Ba0 / Ba2+ // Cu + / Cu0 E nos potenciais-padrão de redução das semi-reacões: Ba0 → Ba2+ + 2e– E0 = –2,90 volt Cu0 → Cu+1 + 1e– E0 = +0,52 volt Qual a diferença de potencial da pilha (fem): a) + 2,38 volts. b) – 2,55 volts. c) + 3,42 volts. d) – 3,42 volts. e) – 2,38 volts. 4) Os fabricantes e importadores estão obrigados, por lei, a recolher as baterias usadas em telefones celulares por conterem metais pesados como o mercúrio, o chumbo e o cádmio. Assinale a afirmativa correta. a) esses três metais são classificados como elementos de transição; b) esses metais são sólidos à temperatura ambiente; c) os elementos de massa molar elevada são denominados de metais pesados; d) a pilha que não contém metais pesados pode ser descartada no lixo doméstico; e) a contaminação da água por metais pesados ocorre devido a sua grande solubilidade neste solvente. 5) A corrosão eletroquímica opera como uma pilha. Ocorre uma transferência de elétrons quando dois metais de diferentes potenciais são colocados em contato. O zinco ligado à tubulação de ferro, estando a tubulação enterrada – pode-se, de acordo com os potenciais de eletrodo –, verificar que o anodo é o zinco, que logo sofre corrosão, enquanto o ferro, que funciona como cátodo, fica protegido. Dados: potenciais-padrão de redução em solução aquosa: Temperatura = 25ºC; pressão = 1 atm; concentração da solução no eletrodo = 1,0 mol/L Semi reação Eº (volt) Zn2+ + 2e → Zn(s) Eº= - 0,763 V Fe2+ + 2e → Fe(s) Eº = - 0,440 V Assinale a equação global da pilha com a respectiva fem (ddp) da mesma: a) Fe2+ + 2e → Zn2+ + 2e ΔE = + 0,232V b) Zn + Fe2+ → Zn2+ + Fe ΔE = + 0,323V c) Fe2+ + Zn → Zn + Fe2+ ΔE = – 0,323V d) Fe + Zn → Zn2+ + Fe2+ ΔE = + 0,323V 6) Dados os metais: Zn, Ag, Au, Mg com seus respectivos potenciais de redução (– 0,76V), (+ 0,80V), (+ 1,50V) e (– 2,73V); e sabendo-se que 2H+ + 2e– → H2 E0 = 0,00 V: a) indique os dois metais que têm possibilidade de reagir com ácidos para produzir hidrogênio (H2); 7) I e II são equações de reações que ocorrem em água, espontaneamente, no sentido indicado, em condições padrão. I. Fe + Pb2+ → Fe+2 + Pb II. Zn + Fe2+ → Zn2+ + Fe Analisando tais reações, isoladamente ou em conjunto, pode-se afirmar que: a) elétrons são transferidos do Pb2+ para o Fe. b) reação espontânea deve ocorrer entre Pb e Zn2+. c) Zn2+ deve ser melhor oxidante do que Fe2+. d) Zn deve reduzir espontaneamente Pb2+ a Pb. e) Zn2+ deve ser melhor oxidante do que Pb2+. 8) Um químico queria saber se uma amostra de água estava contaminada com um sal de prata. Ag+ e para isso, mergulhou um fio de cobre, Cu, na amostra. Com relação a essa análise, é correto afirmar que: Dados: E0 redução E0Ag+= +0,80 V E0Cu+2 = +0,34 V 01. a amostra torna-se azulada e isso foi atribuído à presença de íons Cu+2; 02. a amostra doa elétrons para o fio de cobre; 04. o fio de cobre torna-se prateado devido ao depósito de prata metálica; 08. o fio de cobre doa elétrons para a amostra; 16. Ag+ é o agente oxidante da reação. Dê, como resposta, a soma das alternativas corretas. 9) Os potenciais-padrão dos eletrodos de cobre e de prata são dados abaixo: Cu+2 + 2e– Cu E0 = 0,34 V Ag+ + e– Ag E0 = 0,80 V A respeito, julgue as afirmações. ( ) A semi-reação de redução na célula eletroquímica resultante da combinação desses dois eletrodos será Cu+2 + 2 e– → Cu(S). ( ) A reação e a voltagem da célula eletroquímica serão 2Ag+ + Cu(s) 2Ag(s) + Cu+2 ΔE0 = 0,46 V. ( ) Se um fio de cobre for mergulhado numa solução de nitrato de prata, inicialmente incolor, esta ficará azulada e haverá deposição de prata metálica sobre o fio. 10) O contato com certos metais (como o cobre e o estanho) pode acelerar a corrosão do ferro e torná-la mais intensa, enquanto o contato com metais (como zinco e o magnésio) pode impedir ou retardar a formação de ferrugem. Levando-se em conta os valores dos potenciais (E0) das semi-reações abaixo, Mg2+(aq) + 2e– → Mg(s) E0 = – 2,37 V Zn2+ (aq) + 2e– → Zn(s) E0 = – 0,76 V Fe2+ (aq) + 2e– → Fe(s) E0 = – 0,44 V Sn2+ (aq) + 2e– → Sn(s) E0 = – 0,14 V Cu2+ (aq) + 2e– → Cu(s) E0 = + 0,36 V 1/2 O2(g) + 2e– + H2O(l) → 2OH– (aq) E0 = + 0,41 V a) calcule o ΔE0 da pilha formada por ferro e oxigênio em meio aquoso e ΔE0 da pilha formada por ferro e zinco em meio aquoso; b) explique o fato de o oxigênio ser o oxidante mais forte da série apresentada. 11) O potencial padrão de redução de uma célula galvânica constituída por um eletrodo de Ag e outro de Cu é 0,46 V. Nesta célula ocorre a seguinte reação: 2 Ag+ (aq) + Cu(s) → 2 Ag(s) + Cu2+ (aq) Sabendo-se que o potencial de redução do par Cu2+/Cu0 é 0,34 V pode-se afirmar que o potencial de redução do par Ag+/Agº é: a) 0,12 V b) 0,24 V c) 0,68 V d) 0,80 V e) 0,92 V Semi-reação Potencial Padrão de Redução, Eº (V) 2H2O(l) + 2e– H2(g) + 2OH–(aq) Eº = – 0,83 O2(g) + 2H2O(l) + 4e– 4OH–(aq) Eº = 0,40 12) A água oxigenada é um produto químico que, entre outras aplicações, é utilizado como anti-séptico e como alvejante de alguns materiais. A água oxigenada se decompõe em água e gás oxigênio, como representado pela equação a seguir: I. 2 H2O2(líq) → 2 H2O(líq) + O2(g) É encontrada no comércio como solução aquosa de peróxido de hidrogênio (massa molar igual a 34 g); o rótulo do frasco costuma indicar a sua concentração em termos de volume de oxigênio liberado; por exemplo, água oxigenada a 10 volumes significa que 1 L da solução libera 10 L de oxigênio nas condições do ambiente (1 atm e 25,0ºC). As equações a seguir representam reações de decomposição do peróxido de hidrogênio. II. H2O2(aq) → O2(g) + 2H+ (aq) + 2 e– Eο = – 0,69 V III. H2O2(aq) + 2H+ (aq) + 2 e– → 2H2O Eο = +1,77 V Com base nas informações acima, é incorreto afirmar: a) A equação I indica que se trata de uma reação de oxirredução, na qual o oxigênio é o oxidante e o hidrogênio é o redutor. b) A equação I pode ser obtida a partir das equações II e III; o Eº da reação I é igual a +1,08V. c) Na equação II, o peróxido de hidrogênio atua como agente redutor. d) Na equação I, o peróxido de hidrogênio atua como agente oxidante e como agente redutor.
Compartilhar