Lista 1 Físico Química [Células Galvânicas] retificada

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
NUCLEO DE EDUCAÇÃO À DISTÂNCIA 
CURSO LICENCIATURA EM QUÍMICA 
 
LISTA DE EXERCÍCIO – Células Galvânicas 
 
Disciplina: Físico Química II 
Professor: Francisco Wilton Miranda da Silva 
Tutor: Aldecir Peixoto 
 
 
Eletroquímica – Conceitos Fundamentais e Células Galvânicas 
 
 
1- Represente sobre a pilha dada na figura 10.1: 
 
a) uma seta indicando direção do fluxo de elétrons, 
 
 
b) setas indicando o fluxo dos íons. 
 
 
2- Complete o quadro a seguir dando a notação, os pares redox e as reações de meia – 
pilhas para cada eletrodo 
Eletrodo Notação Par redox Semirreação 
Metal/íon do metal M(s) | M+ (aq) M+/M M+(aq) + e- /M(s) 
Metal/par redox M(s) | M+(aq), M2+(aq) 
Eletrodo a gás 
Pt(s) | X2(g) |X-(aq) 
Pt(s) | X2(g) | X+(aq) 
 
Metal/sal insolúvel M(s) | MX(s) | X-(aq) 
 
3- Suponha que uma pilha na qual o número de mol de elétrons transferidos seja igual 
a 2, com valor de ∆rG igual a 400 kJ/mol. Calcule o potencial da pilha. 
 
 
4- Sabendo-se que uma determinada célula utiliza as seguintes semirreações: 
 
 
Obs: os parâmetros concentração (soluções iônicas 1,0 mol/L), pressão (1,0 atm) e 
temperatura (25° C). 
 
a) Qual é o Potencial de eletrodo padrão? 
 
 
b) Informe por meio de cálculos utilizando-se da equação de Nernst o valor do 
potencial (E), sabendo-se que a [Na²+] = 1,0 x 10-4 mol/K e, [Cr³=] = 2,0 x 
10-3 mol/L. 
 
5. Identifique, nas seguintes reações redox, a substância oxidada e a substância 
reduzida pela variação do número de oxidação. 
 
(a) Cl2(g) + H2O(l)→ HClO(aq) + H+(aq) + Cl–(aq) 
(b) CH3OH(aq) + O2(g) → HCOOH(aq) + H2O(l) 
(c) 2 Al(l) + Cr2O3(s) → Al2O3(s) + 2 Cr(l) 
(d) 2 MoCl5(s) + 5 Na2S(s) → 2 MoS2(s) + 10 NaCl(s) + S(s) 
(e) 3 Tl+(aq) → 2 Tl(s) + Tl3+(aq) 
 
 
6. As células galvânicas podem ser descritas a partir de uma notação abreviada na qual 
o anodo é representado do lado esquerdo e o catodo do lado direito. O símbolo | 
representa a fronteira entre fases e o símbolo || representa uma ponte salina. Dessa 
forma, identifique o anodo e o catodo de cada uma das células galvânicas abaixo e 
calcule o potencial padrão (E0) usando a Tabela de Potenciais-Padrão de redução. 
 
(a) H2(g) | 2H+(aq) || Cu2+(aq) | Cu(s) 
(b) Mg(s) | Mg2+(aq) || Ag+(aq)| Ag(s) 
(c) Cu(s) | Cu2+(aq) || Ag+(aq) | Ag(s) 
(d) Pt(s) | H2(g) | H+(aq) || Cl–(aq) | Hg2Cl2(s) | Hg(l) 
 
 
7. A partir da reação redox a 298 K: 
 
Fe(s) + Cd2+(aq) → Fe2+(aq) + Cd(s) 
 
Preveja se a reação ocorreria espontaneamente conforme está escrita. Dado que [Cd+2] 
= 0,15 M e a [Fe+2] = 0,68 M. 
 
 
8. Monta-se uma pilha a 25 oC com eletrodos Zn(s)│Zn2+(aq) e Cu(s)│Cu2+(aq). 
(a) Escreva a equação das semi-reações de cada eletrodo e informe qual o catodo e 
qual o anodo. 
(b) Escreva a equação global da célula galvânica. 
(c) Calcule E0 e informe se nas condições padrões o processo é espontâneo. 
(d) Se a concentração do Zn2+ for 0,010M e a do Cu2+ for 1,0 M, qual a voltagem da 
pilha? A reação continua sendo espontânea? 
(e) Calcule a f.e.m desta pilha quando [Cu2+] = 10-2 mol/L e [Zn2+] = 10-1 mol/L. 
(f) Calcule a f.e.m desta pilha quando [Zn2+] = [Cu2+]. 
 
9. A partir da reação redox a 298 K: 
 
Cd(s) + Fe2+(aq) → Cd2+(aq) + Fe(s) 
 
 
Preveja se a reação ocorreria espontaneamente conforme está escrita. Dado que [Cd+2] 
= 0,15 M e a [Fe+2] = 0,68 M.