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5. A corrosão eletroquímica opera como uma pilha. Ocorre uma transferência de elétrons quando dois metais de diferentes potenciais são colocados em contato. O zinco ligado à tubulação de ferro, estando a tubulação enterrada – pode-se, de acordo com os potenciais de eletrodo –, verificar que o anodo é o zinco, que logo sofre corrosão, enquanto o ferro, que funciona como cátodo, fica protegido.
Dados: potenciais-padrão de redução em solução aquosa:
Temperatura = 25ºC; pressão = 1 atm; concentração da solução no eletrodo = 1,0 M
Semi reação Δ Eº (volt)
Zn2+ + 2e → Zn(s) – 0,763 V
Fe2+ + 2e → Fe(s) – 0,440 V
Assinale a equação global da pilha com a respectiva ddp da mesma:
a) Fe2+ + 2e → Zn2+ + 2e ΔE = + 0,232V
b) Zn + Fe2+ → Zn2+ + Fe ΔE = + 0,323V
c) Fe2+ + Zn → Zn + Fe2+ ΔE = – 0,323V
d) Fe + Zn → Zn2+ + Fe2+ ΔE = + 0,323V

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Aprendendo com Desafios

há 2 anos

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos entender como funciona a corrosão eletroquímica e como calcular a diferença de potencial (ddp) da pilha. 1. Identificação dos eletrodos: O zinco (Zn) atua como ânodo e sofre oxidação, enquanto o ferro (Fe) atua como cátodo e sofre redução. 2. Semi-reações: - Oxidação do zinco: \( \text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + 2e^{-} \) (potencial = +0,763 V) - Redução do ferro: \( \text{Fe}^{2+} + 2e^{-} \rightarrow \text{Fe} \) (potencial = +0,440 V) 3. Cálculo da ddp: A ddp da pilha é dada pela diferença entre o potencial do cátodo e o potencial do ânodo: \[ \Delta E = E_{\text{cátodo}} - E_{\text{ânodo}} = 0,440 V - (-0,763 V) = 0,440 V + 0,763 V = 1,203 V \] 4. Equação global da pilha: A equação global da pilha, considerando a oxidação do zinco e a redução do ferro, é: \[ \text{Zn} + \text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + \text{Fe} \] Agora, analisando as alternativas: a) \( \text{Fe}^{2+} + 2e^{-} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + 2e^{-} \) ΔE = +0,232V (incorreta) b) \( \text{Zn} + \text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + \text{Fe} \) ΔE = +0,323V (correta, mas o valor da ddp está incorreto) c) \( \text{Fe}^{2+} + \text{Zn} \rightarrow \text{Zn} + \text{Fe}^{2+} \) ΔE = -0,323V (incorreta) d) \( \text{Fe} + \text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + \text{Fe}^{2+} \) ΔE = +0,323V (incorreta) A alternativa correta que representa a equação global da pilha é a b), mas o valor da ddp está incorreto. A resposta correta é que a equação global é \( \text{Zn} + \text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + \text{Fe} \), e a ddp correta é 1,203 V.

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há 2 anos

Para determinar a equação global da pilha e a diferença de potencial (ddp) da mesma, é necessário considerar a reação de oxidação no anodo (onde ocorre a corrosão) e a reação de redução no cátodo. Dadas as semi reações: Zn2+ + 2e → Zn(s) – 0,763 V (oxidação) Fe2+ + 2e → Fe(s) – 0,440 V (redução) Para formar a equação global da pilha, é necessário inverter a semi reação de oxidação (anodo) e somá-la com a semi reação de redução (cátodo), garantindo que o número de elétrons seja o mesmo para ambas as reações. Assim, a equação correta da pilha e a ddp correspondente são: b) Zn + Fe2+ → Zn2+ + Fe ΔE = + 0,323V

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4. Os fabricantes e importadores estão obrigados, por lei, a recolher as baterias usadas em telefones celulares por conterem metais pesados como o mercúrio, o chumbo e o cádmio. Assinale a afirmativa correta.
a) esses três metais são classificados como elementos de transição;
b) esses metais são sólidos à temperatura ambiente;
c) os elementos de massa molar elevada são denominados de metais pesados;
d) a pilha que não contém metais pesados pode ser descartada no lixo doméstico;
e) a contaminação da água por metais pesados ocorre devido a sua grande solubilidade neste solvente.

10. Uma célula eletrolítica foi construída utilizando-se 200 mL de uma solução aquosa 1,0 mol/L em NaCl com pH igual a 7 a 25 °C, duas chapas de platina de mesmas dimensões e uma fonte estabilizada de corrente elétrica. Antes de iniciar a eletrólise, a temperatura da solução foi aumentada e mantida num valor constante igual a 60 °C. Nesta temperatura, foi permitido que corrente elétrica fluísse pelo circuito elétrico num certo intervalo de tempo. Decorrido esse intervalo de tempo, o pH da solução, ainda a 60 °C, foi medido novamente e um valor igual a 7 foi encontrado. Levando em consideração os fatos mencionados neste enunciado e sabendo que o valor numérico da constante de dissociação da água (Kw) para a temperatura de 60 °C é igual a 9,6 x 10–14, é correto afirmar que:
a) o caráter ácido-base da solução eletrolítica após a eletrólise é neutro.
b) o caráter ácido-base da solução eletrolítica após a eletrólise é alcalino.
c) a reação anódica predominante é aquela representada pela meia-equação: 4OH–(aq) → 2H2O(l) + O2(g) + 4e– (CM).
d) a reação catódica, durante a eletrólise, é aquela representada pela meia-equação: Cl2(g) + 2e– (CM) → 2Cl– (aq).
e) a reação anódica, durante a eletrólise, é aquela representada pela meia-equação: H2(g) + 2OH –(aq) → 2H2O(l) + 2e–(CM).

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