Lista - Eletroquímica

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ-UECE 
 Reconhecida: pelo o Decreto nº 79.172 - de 26.01.77 
FACULDADE DE EDUCAÇÃO DE ITAPIPOCA - FACEDI 
Reconhecimento: pela Portaria Ministerial nº 464/88 de 30.08.88 D.O.U. 01.09.88 
 
Disciplina: Físico-Química II 
Professor: Dr. Felipe Diógenes Abreu 
Aluna: Beatriz Praciano de Castro 
 
Lista de exercícios: Eletroquímica 
 
1. Defina o que é o potencial elétrico de uma célula eletroquímica (ddp). 
 
 
 
2. Explique utilizando argumentos termodinâmicos o motivo de uma pilha cessar seu 
funcionamento. 
 
 
 
3. Qual a diferença termodinâmica e prática entre uma célula voltaica e uma célula eletrolítica? 
 
 
 
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4. O potencial de uma célula de Daniell em determinadas concentrações de íons cobre e zinco 
é 1,04 V. Qual é a energia livre de Gibbs de reação nessas condições? 
 
 
 
5. O potencial-padrão do par Cu2+ / Cu é 0,340 V, e o do par Cu+/Cu é 0,522 V. Estime Eo para 
o par Cu2+/Cu+. 
 
 
 
 
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6. Determine a constante de equilíbrio para a reação Cu2+(aq) + Zn(s) → Cu(s) + Zn
2+
(aq) a 298 K. 
 
 
 
7. Escreva a reação da pilha e as respectivas meias-reações, para cada uma das pilhas seguintes: 
 
a) Pt | Cl2(g) | HCl (aq) || K2CrO4 (aq) | Ag2CrO4(s) | Ag (s) 
 
 
b) Zn(s) | ZnSO4(aq) || AgNO3(aq) | Ag(s) 
 
 
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c) Pt | Fe3+(aq) , Fe
2+(aq) || Sn4+(aq) ,Sn
2+(aq) | Pt (s) 
 
 
8. Expresse as reação não-redox-abaixo como uma diferença de duas meias-reações de redução. 
AgCl(s) → Ag+(aq) + Cl
-
(aq) 
 
 
 
9. Exprima a reação de formação da H2O a partir do H2 e O2, em solução ácida (uma reação 
redox) como uma diferença de duas meias-reações de redução. 
 
 
 
10. Escreva o quociente reacional da redução do oxigênio em meio ácido com a formação de 
água. Considere a solução ideal e o comportamento do gás oxigênio perfeito. 
 
 
 
11. Demonstre que a constante de equilíbrio (K) varia exponencialmente com o potencial 
padrão. 
 
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12. Suponha que uma solução de I-, 1mol.L-1, em água sofra eletrólise. Qual será a espécie 
produzida no ânodo, O2(g) ou I2(g)? 
 
 
 
13. Para cada uma das reações abaixo, indique a substância que contém o átomo que foi 
reduzido (espécie reduzida) e o que foi oxidado (espécie oxidada). 
 
a) Cr2O3(s) + Al(s) Cr(s) + Al2O3(s) 
 
 
b) NO3-(aq) + Sn2+ + H+(aq)  NO2(g) + H2O + Sn
4+(aq) 
 
 
c) Fe3+(aq) + I-(aq)  Fe2+(aq) + I2(s) 
 
 
d) FeO(s) + CO(g)  Fe(s) + CO2(g) 
 
 
e) CO2(g) + C(s)  CO(g) 
 
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14. Usando a série eletroquímica (apresentada ao final dos exercícios), decida se: 
 
a) Fe(s) será oxidado a Fe2+ por tratamento com ácido clorídrico (HCl), 1,0 mol/L; 
 
 
b) Cu(s) será oxidado a Cu2+ por tratamento com ácido clorídrico (HCl), 1,0 mol/L; 
 
 
c) Cu(s) será oxidado a Cu2+ por tratamento com ácido nítrico (HNO3), 1,0 mol/L. 
 
 
15. Calcule a diferença de potencial das células eletroquímicas formadas pelas reações 
indicadas abaixo: 
 
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a) Fe(s) + Cu
2+(0,10 mol/L)  Cu(s) + Fe
2+(0,010 mol/L) 
 
 
 
b) Cu(s) + 2 H
+
(aq) (0,10 mol/L)  Cu
2+ (0,0010 mol/L) + H2(g) (1 atm) 
 
 
16. Uma célula de concentração é formada por dois pares redox idênticos, no catodo e no anodo, 
em diferentes concentrações de íons nos respectivos compartimentos. Calcule o potencial 
gerado pelas seguintes células de concentração: 
 
a) Uma barra de Cu(s) mergulhada numa solução contendo 0,0010 mol/L de Cu
2+ em contato 
elétrico com outra barra de Cu(s) em mergulhada numa solução contendo 0,010 mol/L de Cu
2+. 
 
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b) Um metal inerte, como a platina (Pt), mergulhada numa solução ácida de pH = 4,0, em 
contato elétrico com outro eletrodo de platina mergulhado numa solução ácida de pH = 3,0. 
Ambas soluções contem H2(g) sob pressão de 1 bar. Dica: pH = - log [H
+] 
 
 
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17. Numa célula eletrolítica deseja-se produzir gás oxigênio e hidrogênio. Contudo, sabe-se que 
a água apresenta condutividade elétrica muito baixa e não é ideal como eletrólito, logo, 
dissolve-se cloreto de sódio na solução para aumentar a condutividade da solução. Qual gás se 
formará no catodo, gás cloro ou oxigênio? Escreva a representação da célula considerando um 
eletrodo de platina. Consulte a tabela de potenciais-padrão de redução. Dados: 
O2(g) + 4H
+
(aq) + 4e
-  2H2O(l) E
o = +0,82 V em pH =7 // 2H+ + 2e-  H2(g) E
o = +0,41 V em 
pH =7 // Cl2(g) + 2e
-  2Cl(aq)
- Eo = +1,36 V // Na+(aq) + 2e
-
 Na(s) E
o = -2,71 V