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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI FACULDADE DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE CURSO DE FARMÁCIA DIAMANTINA - MINAS GERAIS Lista de Exercícios 05 – Equilíbrio Redox - Química Analítica Qualitativa – Prof. Andréa Renata Malagutti 1- Em cada uma das seguintes equações de oxirredução balanceadas, identifique os elementos que sofrem variações no número de oxidação e indique o valor da variação em cada caso. (a) (b) (c) (d) 2- Complete e faça o balanceamento das seguintes semi-reações. Em cada caso indique se ocorre oxidação ou redução. (a) (b) (c) (d) (e) 3- Complete e faça o balanceamento das seguintes equações e identifique os agentes de oxidação e redução (todas em meio ácido): (a) (b) (c) 4- Complete e faça o balanceamento das seguintes equações e identifique os agentes de oxidação e redução (todas em meio básico): (a) (b) (c) )(5)()(5)( 2252 gCOsIgCOsOI +→+ )(4)()(2)()(2 2422 aqHgNlHgaqHNaqHg ++ ++→+ )(4)(2)(3)(2)(2)(3 232 lOHgNOsSaqNOaqHaqSH ++→++ −+ )()(2)()()(2)()(2)( 22222222 gOlOHsClOBaaqClOaqOHaqOHaqBa ++→+++ −+ )()( 42 aqSnaqSn ++ → )()()( 22 ácidomeioaqTisTiO +→ )()()(3 ácidomeioaqClaqClO −− → )()()( 2 básicomeiogOaqOH →− )()()( 2423 básicomeioaqSOaqSO −− → )()()()( 33272 aqIOaqCraqIaqOCr −+−− +→+ )()()()( 2234 aqHHCOaqMnaqOHCHaqMnO +→+ +− )()()()( 332722 aqNOaqCraqOCraqNO −+−− +→+ )()()()( 324 aqBrOsMnOaqBraqMnO −−− +→+ )()()()()( 224 aqClsPbOaqClOaqOHPb −−− +→+ )()()()( 22222 gOaqClOaqClOaqOH +→+ − 2 UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI FACULDADE DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE CURSO DE FARMÁCIA DIAMANTINA - MINAS GERAIS 5- Uma célula voltaica foi construída. Um compartimento de eletrodo consiste em uma lâmina de prata colocada em uma solução de AgNO3, e o outro tem uma lâmina de ferro colocada em uma solução de FeCl2. A reação completa da célula é (a) Escreva as semi-reações que ocorrem nos dois compartimentos de eletrodo.; (b) Qual eletrodo é o anódico e qual é o catódico?; (c) Indique os sinais dos eletrodos; (d) Os elétrons passam do eletrodo de prata para o eletrodo de ferro ou do ferro para o de prata?; (e) Em quais sentidos os cátions e ânions migram pela solução? 6- (a) O que significa o termo força eletromotriz? (b) Qual é a definição de volt? (c) O que significa o termo potencial da célula? 7- (a) Escreva a semi-reação que ocorre em um eletrodo de hidrogênio quando ele serve como um catodo de uma célula voltaica. (b) O que é padrão em um eletrodo-padrão de hidrogênio? (c) Qual é o papel da lâmina de platina em um eletrodo-padrão de hidrogênio? 8- Utilizando os potenciais padrão de redução, calcule a fem padrão para cada uma das seguintes reações: (a) (b) (c) 9- Cada uma das seguintes substâncias é provável de funcionar como um oxidante ou como um redutor: (a) Na(s); (b) O2(g); (c) Ce3+; (d) Sn2+ (aq) 10 – Para cada uma das seguintes reações, escreva uma equação balanceada, calcule a fem e calcule ∆Go a 298 K. (a) O íon iodeto aquoso é oxidado para I2(s) por Hg22+ (b) Em ácido, o íon cobre (I) é oxidado para íon cobre (II) pelo íon nitrato (c) Em meio básico, Cr(OH)3(s) é oxidado para CrO42-(aq) por ClO- (aq) )(2)()(2)( 2 sAgaqFeaqAgsFe +→+ ++ )()(2)(2)( 22 sIaqClaqIgCl +→+ −− )(2)()(2)( 324 aqCeaqNiaqCesNi +++ +→+ )(3)(2)( 23 aqFeaqFesFe ++ →+ 3 UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI FACULDADE DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE CURSO DE FARMÁCIA DIAMANTINA - MINAS GERAIS 11- (a) Sob quais circunstâncias a equação de Nernst é aplicável? (b) Qual é o valor numérico do quociente de reação, Q, sob condições-padrão? (c) O que acontece à fem de uma célula se as concentrações dos reagentes forem aumentadas? 12- Uma célula voltaica é construída com dois eletrodos de cloreto de prata- prata, cada um deles baseado na seguinte semi-reação: Os dois compartimentos de célula têm [Cl-] = 0,0150 mol/L e [Cl-] = 2,55 mol/L, respectivamente. (a) Qual eletrodo é o catodo da célula? (b) Qual é a fem padrão da célula? (c) Qual é a fem da célula para as concentrações dadas? (d) Para cada eletrodo, determine se [Cl-] aumentará, diminuirá ou se manterá o mesmo à medida que a célula funciona. 13- (a) O que é uma pilha? (b) Qual é a diferença entre uma pilha primária e uma secundária? (c) Determinado dispositivo requer uma fonte elétrica portátil de 7,5 V. Será possível usar uma única pilha com base em uma única célula voltaica como força elétrica? Explique. 14- (a) O magnésio metálico é usado com um anodo de sacrifício para proteger encanamentos subterrâneos contra a corrosão. O que é um “anodo de sacrifício”? (b) Um objeto de ferro é revestido com uma camada de cobalto para protegê-lo contra a corrosão. O cobalto protege o ferro por proteção catódica? Justifique sua resposta. 15- (a) O que é eletrólise? (b) As reações de eletrólise são termodinamicamente espontâneas? Justifique sua resposta. (c) Qual processo ocorre no anodo na eletrólise de NaCl fundido? 16- O cálcio elementar é produzido pela eletrólise de CaCl2 fundido. (a) Qual a massa de cálcio que pode ser produzida por esse processo se uma corrente de 6,5 x 10 3 A for aplicada por 48 h? Suponha que a célula eletrolítica possua eficiência de 68%. (b) Qual é a demanda total de energia para essa eletrólise se a fem aplicada for +5,00 V? )()()( aqClsAgesAgCl −− +→+