Exercícios Eletroquímica-Pilhas

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RESUMO DE QUÍMICAII- 1º TRIMESTRE 
ELETROQUÍMICA 
Prof. Gilze 
 
 
 Pilha e baterias são qualquer dispositivo no qual uma reação de oxirredução espontânea 
produz corrente elétrica. 
 A primeira pilha elétrica foi criada em 1800 pelo cientista italiano Alessandro Volta, em 1836 Daniell 
aperfeiçoa em dois eletrodos metálicos unidas por uma ponte salina. 
➢ A pilha apresenta o seguinte aspecto: 
➢ Cátodo é o eletrodo no qual há redução (ganho de elétrons). É o pólo positivo da pilha. 
➢ Ânodo é o eletrodo no qual há oxidação (perda de elétrons). É o pólo negativo da pilha. 
Os elétrons saem do ânodo (pólo negativo) e entram no cátodo (pólo positivo) da pilha. 
 
 
 Ânodo: Zn0→Zn+2 + 2 e- 
Cátodo: Cu+2 +2e-→Cu0 
 
 Reação global: zn(s) + Cu+2 → Zn+2 + Cu0 
• A placa de zinco fica corroída; 
• A concentração de zn+2 aumenta; 
• A massa da placa de cobre aumenta; 
• A concentração de cu+2 diminui. 
• 
 
Ânodo 
 Ocorre Oxidação 
A→ Ax+ + x e- 
ocorre a corrosão 
pólo negativo: eletrodo que emite elétrons . 
 
 
Cátodo 
Ocorre Redução 
Bx+ + x e-→ B 
Ocorre a deposição 
Cátodo: elétrodo que recebe elétrons do circuito 
 
 
 Sentido em que as semi-reações ocorrem 
Representação convencionada pela IUPAC Zn/Zn2+//Cu2+/Cu 
 
Zn0/Zn+2 / Cu+2/ Cu0 
 Ânodo Cátodo 
 Oxidação Redução 
Sentido em que as semi-reações ocorrem 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Zn
Zn
+2
+2Cu
Cu
SO4
SO4
-2
-2
K K SO4+ + -2
 
 
 
 
EXERCÍCIOS 
 
1-Observando o esquema de uma pilha com eletrodos de alumínio e cromo. Sabendo que os 
elétrons fluem do eletrodo de alumínio para o cromo: 
 
0
+3
Cr
0
Cr
+3
Al
Al
 
a) Que eletrodo constitui o ânodo? 
b) Qual a equação da reação global da pilha? 
c) Qual a solução tem uma concentração aumentada? 
d) Dê a representação estabelecida pela IUPAC? 
 
 
 
 
2-Observando o esquema de uma pilha com eletrodos de A e B. Sabendo que os elétrons fluem do 
eletrodo de A para o B: 
0
0
A B
A B+
+
 
 
a) Que eletrodo constitui o ânodo? 
b) Qual a equação da reação global da pilha? 
c) Qual a solução tem uma concentração 
aumentada? 
d) Dê a representação estabelecida pela 
IUPAC? 
 
 
 
 
3-Observando o esquema de uma pilha com eletrodos de X e W. Sabendo que os elétrons fluem 
do eletrodo de X para o W: 
 
a) Que eletrodo constitui o ânodo? 
b) Qual a equação da reação global da pilha? 
c) Qual a solução tem uma concentração 
aumentada? 
d) Dê a representação estabelecida pela 
IUPAC?
 
0
0
+
X
X
W
W
+
 
 
 
 
 
 
 
 
4- Observe o desenho: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Com relação à montagem acima, podemos afirmar, EXCETO 
 
a) Ocorre a redução dos íons cobre da solução. 
b) A coloração azul na solução é devida a presença dos íons cobre. 
c) O zinco é o agente redutor e a sua placa sofre corrosão. 
d) Trata-se de um processo espontâneo e de oxirredução. 
e) È possível armazenar a solução de CuSO4 em um balde de zinco. 
 
 
5- As pilhas correspondem a um dispositivo que através de uma reação química podem formar uma 
transferência espontânea de elétrons. Em relação às pilhas todas as afirmativas estão corretas, 
EXCETO 
 
a) A ponte salina transfere íons entre as soluções. 
b) Trata-se de um processo de oxi-redução. 
c) O cátodo corresponde à parte que sofre redução. 
d) Durante o funcionamento da pilha a solução eletrolítica é neutra. 
e) A voltagem de uma pilha depende da quantidade de reagente. 
 
 
6- Em relação aos processos envolvidos em uma célula galvânica, podemos afirmar, EXCETO 
 
a) trata-se de um processo espontâneo. 
b) no anodo, ocorre a oxidação. 
c) no catodo, ocorre a redução. 
d) na ponte salina, ocorre a passagem de íons. 
e) algumas pilhas apresentam uma ddp menor que zero. 
 
 
7- Hoje sabemos que corrente elétrica corresponde ao movimento dos elétrons que pode ocorrer em 
diversos meios, como por exemplo, em um fio metálico. As pilhas são dispositivos que através de 
uma reação de oxirredução transferem elétrons de um ponto a outro do circuito. 
A representação abaixo corresponde a uma representação padrão de uma pilha 
 
Zn0(s) Zn2+ (1 mol/L) Cu2+ (1 mol/L) Cu0(s) (25 C) 
 
Com base nesta representação responda: 
 
a) Construa um desenho demonstrando a montagem da pilha. 
 
 
 
 
 
 
CuSO4(a
q) 
CuSO4(a
q) 
Cobre 
depositado. 
Lâmina de 
Zinco 
 
 
POTENCIAL DAS PILHAS 
 
POTENCIAL DE OXIDAÇÃO E REDUÇÃO: 
 
 Eletrodo padrão é aquele no qual as concentrações das substâncias em solução são igual a 
1 mol/L e a temperatura é de 25°C. 
No caso de um gás participar do eletrodo, sua pressão deve ser igual a 1 atm. 
 Por convenção, o potencial padrão de eletrodo do hidrogênio é igual a zero e o seu potencial 
padrão de redução é igual a zero: 
 
 REAÇÃO DE ÓXIDO –REDUÇÃO ESPONTÂNEA: 
 
 E0 especie que recebe elétrons – E0especie que perde elétrons > 0 
 
 REAÇÃO DE ÓXIDO –REDUÇÃO NÃO-ESPONTÂNEA: 
 
 E0 ESPECIE QUE RECEBE ELÉTRONS – E0ESPECIE QUE PERDE ELÉTRONS < 0 
 
A IUPAC eliminou o termo potencial de oxidação. Sempre deve ser usada a expressão 
potencial de redução. 
A medida do potencial padrão de redução de um dado eletrodo padrão é feita medindo-se a 
ddp de uma pilha padrão na qual uma das semi-pilhas é um eletrodo padrão de hidrogênio e a outra 
é o eletrodo padrão cujo E0red se quer medir. 
➢ Quanto maior for o E0red, mais fácil será a redução e mais forte será o oxidante. 
 
∆E0 = E oxidação + E redução ou ∆E0 = E red (maior) ─ Ered ( menor) 
∆E0 = Ecátodo ─ E ânodo 
 
 
 
 
EXEMPLO 1: 
Observe a tabela: 
 
Semi-reação E0 red 
Al3+ + 3 e-→ Al0 -1,66v 
Co3+ + 3 e-→ Co0 -0,28v 
 
a) Qual dele se reduz mais facilmente? 
b) Qual deles se oxida mais facilmente? 
c) Qual o melhor agente redutor? 
d) Qual o melhor agente oxidante? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXEMPLO 2: 
Um eletrodo genérico A0/A2+ apresenta E0 oxi =+ 0,20V.Qual o valor do E0 red desse eletrodo? 
 
∆E0= E0 oxi + E0 red 
 
 
 
 
 
EXEMPLO 3: 
 Vamos considerar uma pilha formada por eletrodos de alumínio e cobre, cujos E0 red são: 
 E0 Al+3,Al(s) = -1,68V E0 Cu+2Cu(s) = +0,34V 
 
Qual o ddp da pilha? 
 
Monte essa pilha 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXEMPLO 4: 
 
 E0red Fe+3,Fe(s) = +0,77V E0red Pb+2Pb(s) = -0,13 V 
 
Ex5: Na tabela de potenciais, observamos que: 
 
Mn+2 +2 e-→ Mn0 E0 red = -1,18V 
Zn+2 +2 e-→ Zn0 E0 red = -0,76 
 
Represente a reação global ,bem como a representa da pilha e o valor do seu potencial(ddp): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EX.:5 Na tabela de potenciais, observamos que: 
 
Cu+2 +2 e-→ Cu0 E0 red = +0,34V 
Zn+2 +2 e-→ Zn0 E0 red = -0,76 
Represente a reação global, bem como a representa da pilha e o valor do seu potencial: 
 
 
 
 
 
 
EX6.: Na pilha eletroquímica Zn 0/Zn2+//Cu2+/Cu0 , ocorre reações de óxido-redução.Nesse sistema 
pode-se afirmar que: 
a) no pólo (-) a oxidação de Cu0 a Cu+2 
b) no pólo( +) a oxidação de Cu0 a Cu+2 
c) no pólo( -) a oxidação de Zn0 a Zn+2 
d) no pólo( +) a oxidação de Zn0 a Zn+2 
 
EX7.: Considere as seguintes semi-reações e os seus respectivos potenciais normais de redução: 
 Ni+2 + 2e- → Ni E = -0,25 V 
 Au+3 + 3e- → Au E = +1,50 V 
O potencial da pilha formada pela junção dessas semi-reações será: 
a)+1,25 V b) -1,25V c)+1,75 V d) -1,75 V d) -1,75V e) +3,75 V 
 
Dê a reação global ,bem como a representação da pilha 
 
 
 
 
 
EX8.: São dadas as seguintes semi-reações: 
 Mg→ Mg+2 + 2e- E = +2,34 V 
 Ni→ Ni+2 + 2e- E = -0,25 V 
 Cu→ Cu+2 + 2e- E = -0,35V 
 Ag→ Ag+ + e- E = -0,80V 
 
Considere agora as seguintes reações 
 I. Mg + Ni+2 →Mg+2+ Ni 
 II. Ni + Cu+2→Ni+2 + Cu 
 III. 2Ag+ + Mg→ Mg+2 +2 Ag 
 IV. Ni+2 + 2Ag → Ni +2Ag+ 
 
 
 
Analise das equações I,II,III,IV nos permite concluir que: 
a) Somente I,II e III são espontâneas 
b) todas são espontâneas 
c) Somente I e II são espontâneas 
d) Somente III e IV são espontâneas 
e) Somente II e III são espontâneas 
 
 
 
 
Os testes 10-14 refere-se às seguintes semi-reações dos eletrodos: 
 
Al+3 + 3 e-↔ Al 0 E0= -1,66V 
Pb+2 +2 e-↔ Pb0 E0 red = -0,13V 
 
10-Em uma pilha com eletrodos de chumbo e alumínio,pode-se prever que: 
a) O eletrodo de alumínio é o catodo. 
b)O eletrodo de chumbo é o pólo negativo. 
c) a massa da placa de chumbo diminuirá. 
d) ∆E0 vale 1,53V 
e) a concentração de Al+3 diminuirá 
 
 
 
 
 
 
 
11- Em uma lista de potenciais, o melhor agente oxidante é a espécie que possui maior tendência a sofrer 
redução.Nas semi-reações dadas, ao melhor agente oxidante é: 
a) Pb+2 b) Al+3 c) Pb0 d ) Al 0 e) Pb+2 ou Al+3 
 
12-Nessa lista, o melhor agente redutor é: 
a) Pb+2 b) Al+3 c) Pb0 d ) Al 0 e) Pb+2 ou Al+3 
 
13- A reação global das semi-reações e a representação oficial: 
 
14- Indique o ânodo e o cátodo: 
 
 Os testes 15-17 refere-se às seguintes semi-reações dos eletrodos: 
Cu→ Cu+2 + 2e- E = -0,35V 
Ag→ Ag+ + e- E = -0,80V 
 
15-Em uma pilha com eletrodos de chumbo e prata,pode-se prever que: 
a) O eletrodo de prata é o catodo. 
b) ∆E0 vale 0,45V 
c) a massa da placa de cobre diminuirá. 
d) O eletrodo de cobre é o pólo negativo. 
e) a concentração de Ag+ diminuirá 
 
16- Em uma lista de potenciais, o melhor agente oxidante é a espécie que possui maior tendência a sofrer 
redução.Nas semi-reações dadas, ao agente redutor é: 
a) Cu+2 b) Ag+ c) Cu0 d ) Ag 0 e)Cu+2 ou Ag+ 
 
17-Nessa lista, o melhor agente oxidante é: 
a) Cu+2 b) Ag+ c) Cu0 d ) Ag 0 e)Cu+2 ou Ag+