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Lista – Eletroquímica Ao deixar uma esponja de aço húmida em contato com o ar atmosférico verificamos que a mesma apresenta indícios de oxidação em algumas horas conforme indicado na reação a seguir (I) Fe (s) → Fe2+ (aq) + 2 e- E = 0,44 V (II) H2O (l) + ½ O2 (g) + 2 e- → 2 OH- (aq) E = 0,40 V (III) 2 Fe (s) + 2 H2O (l) + O2 (g) → 2 Fe(OH)2 (s) E = 0,84 V Diante do apresentado, analise as afirmativas a seguir. 1) O ferro sofre oxidação na reação I. 2) A água oxida na presença de gás oxigênio. 3) O processo descrito em III é espontâneo. 4) O potencial indicado em III está errado, deveria ser 1,64 V, pois a reação III é duas vezes as reações I e II. 5) Se o hidróxido ferroso (Fe(OH)2) fosse colocado numa solução de dicromato de potássio (E red = 1,33 V) então o ferro voltaria à sua forma metálica. 6) Se uma liga de ferro e zinco fossem imersas em meio aquoso e rico em oxigênio, então o ferro seria oxidado por primeiro, considerando que os potenciais de oxidação do ferro e do zinco são respectivamente 0,44V e 0,76V. Considere a reação a seguir, não balanceada, entre o ferro e o dicromato. Fe (s) + Cr2O7- (aq) → Fe2+ (aq) + Cr3+ (aq) 7) A quantidade de mols de elétrons envolvidos nesta reação balanceada é igual a 6. 8) A soma dos coeficientes estequiométricos da equação balanceada está entre 26 e 32. 9) A referida reação se processa em meio básico. 10) Se os potenciais de redução do ferro e do dicromato nas condições apresentadas forem iguais a - 0,44 V e 1,33 V, respectivamente, então podemos dizer que a reação acima é espontânea e o potencial é maior do que 1,5V. 11) Considerando o item anterior, conclui-se que uma solução de dicromato pode ser armazenada num recipiente de ferro, mas não num de cobre, cujo potencial de redução vale 0,34 V. Considere as seguintes reações (I) Fe2+ (aq) + 2 e- → Fe (s) E = -0,44 V (II) Zn2+ (aq) + 2 e- → Zn (s) E = -0,76 V (III) MnO4- (aq) + 8 H+ + 5 e- → Mn3+ (aq) + 4 H2O E = 1,51 V 12) A seguinte reação não é espontânea, pois tem mais mols de ferro do que do ânion permanganato. 2 MnO4- (aq) + 16 H+ + 5 Fe (s) → 2 Mn3+ (aq) + 8 H2O + 5 Fe2+ (aq) 13) A reação de oxidação do zinco na presença de Fe 2+ (aq) é espontânea. Para os exercícios a seguir consulte uma tabela com potenciais padrão de oxirredução. Analise a seguinte reação química (não balanceada) AlCl3 (aq) + Fe(s) → Al3+(aq) + FeCl2 (aq) 14) Balanceie a equação acima e determine o numero de mols de elétrons envolvidos no processo. 15) A referida reação ocorre de maneira espontânea? 16) Se os átomos de ferro fossem substituídos por átomos de magnésio a espontaneidade da reação seria alterada? 17) Numa solução de Zn2+ ao se adicionar Cu metálico espera-se que alguma reação aconteça? E se for adicionado uma liga de Alumínio? 18) Quais os indícios de reação de oxidação de uma liga metálica imersa numa solução aquosa qualquer? 19) É aconselhável armazenar uma solução de Cu2+ num recipiente cuja composição é de uma liga de Zn/Sn? E se esse recipiente for revestido por alumínio? 20) Uma solução de nitrato de potássio é adicionada a uma solução ácida de sulfato de zinco. Você esperaria alguma reação química dessa mistura? E se fosse adicionada uma chapa de zinco metálico à solução de nitrato de potássio? 21) Qual o potencial dos seguintes sistemas (não balanceados), indique quais os agentes redutores e oxidantes, indique quais reações ocorrem no cátodo e quais ocorrem no ânodo e represente as reações de maneira simplificada: a) Cr2O72- + Cd0 → Cr3+ + Cd2+ (meio ácido) b) MnO4- + Fe0 → Mn2+ + Fe2+ (Meio ácido) c) Cd0 + Fe2+ → Fe3+ + Cd2+ d) Cd0 + Fe2+ → Fe3+ + Cd2+ (Para qual concentração de Zn2+ que tal processo passa a se tornar não-espontâneo considerando [Fe2+]=[Fe3+]?) Respostas 1) V 2) F. Água sofre redução na reação apresentada 3) V 4) F. Alterando-se a estequiometria da reação o potencial permanece inalterado 5) V – E total = - 0,44 + 1,33 = 0,89 V 6) F – O zinco se oxida por primeiro 7) F. E = 1,95 V 8) V
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