Lista de Exercícios 2- Química Instrumental 2017

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS, NATURAIS E DA SAÚDE 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E FÍSICA 
QUÍMICA INSTRUMENTAL 
 2
a
 Lista de Exercícios 
Prof. Caian Receputi 
 
 
 
1. Didaticamente diz-se que o a Eletroquímica é o ramo da química que estuda a 
conversão de energia química em energia elétrica. Porém esta é uma definição simplista. 
Apresente uma definição que englobe melhor o ramo da Eletroquímica e o seu foco de 
estudo. 
 
2. Explique como a matéria pode: i) conduzir eletricidade; ii) converter energia química 
em energia elétrica. Se os elementos químicos têm a mesma quantidade de prótons e 
elétrons no seu estado elementar e, portanto, a resultante das forças elétricas é zero. 
 
3. Em relação às Ligações Químicas, faça o que se pede: 
a) Diferencie ligações Iônicas de Ligações Covalentes. 
b) Discorra sobre a fragilidade desta forma separação entre as formas das ligações 
Químicas. (Dica: a explicação deve se dar a partir das diferenças de eletronegatividade 
dos compostos) 
c) Por que os e elementos formam os compostos. (Dica: explique a relação de energia 
potencial e a distância internuclear de uma molécula diatômica) 
d) Explique o efeito de polaridade e apolaridade nas moléculas diatômicas. Por que 
ocorre este fenômeno? O que isso implica nos conceitos de Oxirredução (qual a 
relação)? 
 
4. Uma das formas de se representar uma Reação Química é através do conceito de 
Oxidação-Redução. Neste modelo os elétrons são transferidos de um elemento para o 
outro. Diante do exposto apresente uma definição de: 
a) Oxidação. 
b) Redução. 
c) Agente Oxidante. 
d) Agente Redutor. 
e) Explique a relação entre o Agente Oxidante, o Agente Redutor, a diferença de 
eletronegatividade entre os elementos em uma reação química. 
 
5. O Nox refere-se ao Número de Oxidação de um elemento químico quando este 
participa de uma reação. Algumas regras que auxiliam na determinação do número de 
Nox são: 
a) O Nox de um elemento em uma substância simples é igual à zero; 
b) Nos íons formados por um elemento o Nox é igual a sua carga; 
c) Os Metais Alcalinos em substâncias compostas possuem Nox = +1; 
d) Os Halogênios em substâncias compostas possuem Nox = -1. 
Explique, detalhadamente, cada regra anteriormente citada. 
 
6. Para as seguintes reações de Oxidação-Redução, indique: 
i) qual elemento oxidou; 
ii) qual elemento reduziu; 
iii) qual elemento é um agente redutor; 
iv) qual elemento é um agente oxidante. 
a) 2 Fe
3+
 (aq) + Sn
2+
 (aq) → 2 Fe
2+
 (aq) + Sn
4+
 (aq) 
b) 2 H
+
 (aq) + Cd (s) → H2 (g) + Cd
2+
 (aq) 
c) Zn (aq) + HCl (aq) → ZnCl2 (aq) + H2 (g) 
d) 5 HNO2 + 2 MnO4
-
 + H
+
 → 5 NO3
-
 + 2 Mn2
+
 + 3 H2O 
e) BrO3
-
 (aq) + 6 H
+
 (aq) + 6 I
-
 (aq) → Br
-
 (aq) + 3 I2 (g) + 3 H2O (l) 
f) MnO4
-
 + 6H
+
 + 5 NO2
-
 → 2 Mn
+
 + 5 NO3
-
 + 3 H2O 
 
7. Para as reações de Oxidação-Redução do exercício 06, informe o Nox de cada 
elemento, antes e depois da reação. 
 
 
8. Foi utilizado Oxalato de Sódio (Na2C2O4) para padronizar a solução de Permanganato 
de Potássio (KMnO4) a 0,06 mol/L. Para isso, pesou-se 0,2350g de Na2C2O4, e para 
atingir o Ponto de Viragem foi utilizado 35mL da solução de KMnO4 que estava na 
bureta. 
5 Na2C2O4 + 2 KMnO4 + 8 H2SO4 ⇌ K2SO4 + 5 Na2SO4 + 2 MnSO4 + 10 CO2 + 8 H2O 
a) Qual é a concentração real da solução de KMnO4 que foi preparada? (R = 0,02 
mol.L
-1
) 
b) Por que, para este caso, a conta tem que partir da quantidade de Oxalato de Sódio 
pesado ao invés da quantidade de KMnO4 gasto na titulação? 
 
 
9. Em um Erlenmeyer colocou-se 10 mL de uma solução 0,5% (m/v) de Ácido Oxálico 
(C2H2O4) e titulou-se com Permanganato de Potássio (KMnO4), recém padronizado, à 
uma concentração de 0,02 mol.L
-1
, na presença de Ácido Sulfúrico (H2SO4) até o 
aparecimento de uma leve coloração rósea na solução do Erlenmeyer. Calcule o Valor 
Teórico do Volume que seria gasto de solução de KMnO4 para titular esta solução? (R = 
10,8 mL) 
2 KMnO4 + 5 C2H2O4 + 3 H2SO4 ⇌ 2 MnSO4 + 10 CO2 + K2SO4 + 8 H2O 
 
 
10. Na prática de Titulometria de Oxidação-Redução foi realizado o seguinte 
procedimento: Retirou-se uma alíquota de 10 mL da solução de Água Oxigenada 
comercial 20 volumes (6% m/v) com Pipeta Volumétrica, transferiu-se esta alíquota 
para um Balão Volumétrico de 250 mL e completou o volume com água destilada. A 
partir deste procedimento pergunta-se 
a) qual a concentração mol.L
-1
 de Peróxido de Hidrogênio H2O2 contidos na Água 
Oxigenada comercial 10 volumes? (R = 1,76 mol.L
-1
) 
b) qual a concentração mol.L
-1
 de Peróxido de Hidrogênio H2O2 contidos na solução 
do Balão Volumétrico? (R = 0,07 mol.L
-1
) 
 
11. Na prática de Titulometria de Oxidação-Redução foi realizado o seguinte 
procedimento: i) retirou-se uma alíquota de 10 mL de solução estoque (Balão 
Volumétrico 250 mL) de Água Oxigenada (0,6% m/v) com uma Pipeta Volumétrica, 
transferiu para um Erlenmeyer e adicionou 50 mL de água destilada; ii) adicionou, ao 
Erlenmeyer 35 mL de solução de H2SO4 1:8 (v/v), homogeneizou e aqueceu a 60°C; iii) 
titulou solução de Água Oxigenada com uma solução de Permanganato de Potássio 
(KMnO4) à 0,06 mol.L
-1
 até o aparecimento de uma leve coloração rósea na solução do 
Erlenmeyer; iv) Realizou este procedimento em triplicata sendo que os volumes gastos 
de KMnO4 durante a titulação foram 4,9 mL, 5,0 mL e 5,1 mL. 
2 MnO4
-
 (aq) + 5 H2O2 (aq) + 6 H
+
 (aq) ⇌ 2 Mn²
+
 (aq) + 5O2 (g) + 8 H2O (l) 
a) a) Qual a concentração real de H2O2 em % m/v da amostra de Água Comercial 
analisada? (R = 6,8 % m/v) 
a) Qual a concentração de H2O2 em mol.L
-1
 da amostra de Água Comercial analisada 
(R = ) 
b) O Permanganato de Potássio (KMnO4) é um Padrão Primário? Justifique sua 
resposta. 
c) Por que as titulações com Permanganato de Potássio não precisam de indicadores 
para se detectar o Ponto Final da titulação? 
d) No que se baseia a Permanganometria? 
 
 
12. Para as seguintes reações globais de oxidação-redução, esboce as semi-reações e 
indique quem será o cátodo e o ânodo de uma célula eletroquímica. 
a) 2 Fe
3+
 (aq) + Sn
2+
 (aq) → 2 Fe
2+
 (aq) + Sn
4+
 (aq) 
b) 2 H
+
 (aq) + Cd (s) → H2 (g) + Cd
2+
 (aq) 
c) Zn (aq) + HCl (aq) → ZnCl2 (aq) + H2 (g) 
d) 2 AgNO3 (aq) + 1 Ni (s) → 2 Ag (s) + 1 Ni(NO3)2 (aq) 
 
13. Calcule o Potencial desenvolvido para cada célula da questão anterior. 
 
14. As reações de oxidação e redução acontecem de forma simultânea e dependente uma 
das outras. Explique esta afirmação. Ainda, como você explica as semi-reações. 
 
15. Uma Célula Eletroquímica consiste em dois condutores chamados eletrodos, cada 
um deles imersos em uma solução eletrolítica. Diante do exposto defina: 
a) Ânodo; 
b) Cátodo; 
c) Ponte Salina; 
d) Corrente Elétrica 
e) Diferença de Potencial. 
 
16. Ainda sobre as Células Eletroquímicas, apresente uma distinção entre: 
a) Uma Célula Galvânica e uma Célula Eletrolítica; 
b) Uma Célula Eletroquímica Reversível e uma Célula Eletroquímica Irreversível; 
c) Um Potencial Padrão de Eletrodo e um Potencial Formal. 
 
17. Considere os metais Cádmio e Cloro e as soluções aquosas de seus respectivos 
cátions de concentração 1 mol/L segundo a reação: 
Cd (s) + Cl2 (g) → Cd
2+
 (aq) + 2 Cl
-
 (aq) 
A partir desse material, de fios elétricos e de uma ponte salina, é possível construir uma 
pilha. 
a) Esboce a montagem dessa pilha indicando: i) o cátodo, o ânodo e suas respectivas 
polaridades; ii) a direção em que os íons da ponte salina se movem (considere KOH o 
eletrólito da ponte salina); iii) o fluxo de elétrons; iv) a tensão da pilha; v) a equação 
global. 
b) Represente o diagrama dessa pilha. 
 
Tabela Periódica para consulta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela do Potencial Padrão de Redução e do Potencialde Oxidação de alguns 
elementos: