Apostila - Eletroquímica - Química 3.

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Química 3 Nome: N0: TU:

ELETROQUÍMICA

Professora Joseila

NÚMERO DE OXIDAÇÃO - NOX

O número de oxidação (nox) é um número associado à carga de um elemento num íon ou molécula. Está relacionado com a eletronegatividade destes elementos (capacidade em atrair elétrons).

Para determinarmos o nox de um elemento é necessário que saibamos algumas regras práticas:

O H tem nox = +1 em seus compostos, com exceção dos hidretos metálicos, onde o hidrogênio encontra-se ligado a metais (NaH, LiH, etc), possuindo então nox = -1;

O O tem nox = -2 em seus compostos, com exceção dos peróxidos (H2O2, Na2O2, etc) onde o oxigênio possui nox = -1 e quando o mesmo encontra-se ligado ao flúor (OF2) onde possui nox = +2;

Elementos da família 1A da tabela periódica (Li, Na, K, Rb, Cs e Fr) além da Ag, possuem nox = +1;

Elementos da família 2A (Ba, Mg, Sr, Ca e Ra) além de Cd e Zn possuem nox = +2;

A e Bi possuem nox = +3;

De posse destas regras devemos saber que em um íon a soma de todas as cargas deve ser igual à carga do íon e que em uma molécula a soma das cargas deve ser igual a zero.

Com isso podemos determinar o nox de um elemento o qual não se encaixa em nenhuma das regras acima, para isso devemos seguir os seguintes passos.

1º Passo: dada a molécula devemos atribuir o nox de todos os elementos conhecidos descobrindo a carga total que cabe a cada um, para isso multiplica-se o nox do elemento pelo número de átomos desse elemento na molécula.

co2

? -2 = nox

? -4 = 0 (cargas)

2º Passo: determinar a carga total do elemento de nox desconhecido, lembrando que a soma das cargas totais deve ser igual a zero em uma molécula;

co2

? -2 = nox

+4 -4 = 0 (cargas) 3º Passo: conhecida a carga total do elemento determinamos o nox, para isso dividimos a carga total pelo

número de átomos presentes na molécula.

co2

+4 -2 = nox

+4 -4 = 0 (cargas)

Carga O = 2 x -2 = -4; Carga C = ?

Nox C = +4 1 = +4

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EXERCÍCIO RESOLVIDO

Determinar o nox dos elementos da molécula do H2S2O3.

Primeiro determinamos os nox conhecidos pela regra e consequentemente as cargas:

Temos o hidrogênio (H) cujo nox vale + 1 e o oxigênio (O) cujo nox vale – 2, resta-nos determinar o nox do enxofre (S), para isso determinamos a carga de cada um:

H2S

2O

3

+1 ? -2 = nox

+2 ? -6 = 0 (cargas)

Determinamos agora a carga do enxofre (S) lembrando que a soma das cargas em uma molécula deve ser igual a zero, com isso temos:

H2S

2O

3

+1 ? -2 = nox

+2 +4 -6 = 0 (cargas) Agora determinamos o nox do enxofre dividindo sua carga pelo número de átomos presentes na

molécula:

H2S

2O

3

+1 +2 -2 = nox

+2 +4 -6 = 0 (cargas)

ATIVIDADES

01. Determinar o nox dos elementos em negrito nas espécies abaixo:

a) O2

b) S-2

c) CoO

d) ABr3

e) Na3PO4

f) MgSO4

g) NaHCO3

h) Cu2O

02 - Quais são os números de oxidação do cloro nas substâncias Cl2, NaCl, KClO e HClO4?

Carga H = 2 x +1 = +2; Carga S = ? Carga O = 3 x –2 = -6

Nox H = +1

Nox S = +4 2 = +2

Nox O = -2

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CONCEITO DE OXIDAÇÃO, REDUÇÃO, OXIDANTE E REDUTOR

• Oxidação é a perda de elétrons. • Redução é o ganho de elétrons. • Reação de oxi-redução é quando há transferência de elétrons. • Oxidante é o elemento ou substância que provoca oxidações (ele próprio irá reduzir-se). • Redutor é o elemento ou substância que provoca reduções (ele próprio irá oxidar-se).

REAÇÕES DE OXIRREDUÇÃO

Uma reação de oxirredução é aquela em que há a transferência de elétrons de um átomo para o outro onde:

sofre oxidação o átomo que perde elétrons (aumenta o nox), agente redutor

sofre redução o átomo que ganha elétrons (diminui o nox), agente oxidante

Veja:

P + HNO3 + H2O0 +1 +5 -2 +1 -2

H3PO4 + NO+1 +5 -2 +2 -2

diminuiu o nox - reduziu

aumentou o nox - oxidou

ELETROQUÍMICA

Eletroquímica é a parte da química que estuda os fenômenos químicos envolvidos na produção de corrente elétrica, bem como a utilização de corrente elétrica para a produção de reações.

Pilha

Processo onde há a produção de energia elétrica por uma reação química. Uma pilha normalmente é formada por duas semicelas, constituídas pelos eletrodos imersos em soluções salinas contendo seus cátions. Como exemplo vejamos a pilha de Daniell.

Um desses eletrodos é denominado cátodo (pólo +), nesse caso constituído pelo cobre e o outro é denominado ânion (pólo -), constituído pelo zinco.

Como sabemos elétrons são partículas negativas, portanto, deslocam-se do polo negativo (ânodo) para o polo positivo (cátodo), com isso o eletrodo presente no polo negativo perde elétrons sofrendo oxidação agindo como agente redutor.

Zn0(s) Zn+2

(aq) + 2e-

há oxidação do zinco metálico (perde elétrons)

agente redutor

eletrodo que encontra-se no pólo positivo recebe elétrons causando a redução dos seus cátions, agindo como agente oxidante.

Cu+2(aq) + 2e- Cu0

(s)

há redução dos íons cobre (recebe elétrons)

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agente oxidante

OBS. Note que o metal sofre oxidação e os íons presentes na solução que sofrem redução.

Para obtermos a reação global da pilha basta que somemos as duas semirreações, porém, devemos igualar o número de elétrons perdidos com o número de elétrons recebidos.

Zn0

(s) Zn+2

(aq) + 2e-

Cu+2

(aq) + 2e- Cu

0(s)

Zn0

(s) + Cu+2

(aq) Zn+2

(aq) + Cu0

(s)

No anôdo onde ocorre oxidação o metal é transformado em íons, devido a isso se dá a corrosão (diminuição de tamanho) do mesmo.

No cátodo onde ocorre redução os íons são transformados em metais, por isso a um aumento do tamanho do eletrodo.

Como visto acima, na semicela que contém o ânodo há um aumento na produção de cátions (Zn+2) causando carência de ânions (SO4-2) já na semicela contendo o cátodo há uma diminuição da concentração de cátions (Cu+2) causando excesso de (SO4-2), para regulagem dessas cargas há portanto a transferência, de ânions do catodo para o ânodo através da ponte salina.

Resumindo:

polo – (ânodo)

polo + (cátodo)

perde e- Ganha e- sofre oxidação

sofre redução

agente redutor

agente oxidante

eletrodo aumenta de tamanho

eletrodo aumenta de tamanho

recebe ânions

perde ânions

A IUPAC traz a seguinte representação para uma pilha

Zn/Zn+2//Cu+2/Cu onde:

Lado esquerdo trata-se do ânodo e lado direito cátodo, alem disso o símbolo // indica a ponte salina.

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Potencial do eletrodo

Como sabemos qual dos metais sofrerá oxidação e qual sofrerá redução? Para isso nos valemos dos potenciais de eletrodos calculados com base no eletrodo padrão de hidrogênio cujo potencial é zero. Esses valores podem ser obtidos na tabela abaixo:

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Portanto na pilha de Daniell, por exemplo, tínhamos Zn e Cu como eletrodos como o Cu+2 tem um potencial de redução (+0,34V) maior que o do Zn+2 ( -0,76V), o mesmo sofrera redução e o zinco conseqüentemente oxidação.

Com o auxílio dos potencias padrões de redução podemos calcular a d.d.p. ou Eº de uma pilha para isto basta que façamos o seguinte cálculo:

Eº = Eº red maior - Eº red menor

Para a pilha de Daniell

Eº = 0,34 – (-0,76) = 1,10V

Outras utilizações para os potenciais de redução

Se mergulharmos um lâmina de ferro (Eº = -0,44V) em uma solução contendo Cu+2 (Eº = +0,34V) haverá deposição de cobre sobre a lâmina de ferro, pois o cobre possui um maior potencial de redução que o ferro, logo os cátions Cu+2 sofrerão redução frente ao Fe, segundo a reação:

Cu+2(aq) + 2e- Cu0(s)

Porém se mergulhássemos uma lâmina de Cu em uma solução contendo Fe+2 não haveria deposição de ferro sobre a lâmina de cobre, já que para isso o ferro deveria sofrer redução frente ao cobre e visto que isto é impossível já que seu potencial de redução é menor que o do cobre.

Devemos ter em mente que quanto maior o potencial de redução menor o potencial de oxidação. Se o metal tem um alto potencial de redução ele sofre redução facilmente sendo um bom agente oxidante, porém se ele possui um baixo potencial de redução o mesmo tem um alto potencial de oxidação sendo um bom agente redutor.

EXERCÍCIOS

01. Sabendo que o cobalto pode ceder elétrons espontaneamente para os íons Au+3 e considerando a pilha Co/Co+2//Au+3/Au, responda as perguntas:

a) Quais as semi reações que ocorrem em cada semicela?

b) Qual a reação global do processo?

c) Qual a espécie química que se oxida e qual a espécie que se reduz?

d) Em que sentido fluem os elétrons pelo fio?

e) Indique o eletrodo positivo e o eletrodo negativo?

02. Qual eletrodo que sofrerá corrosão e qual deles terá seu tamanho aumentado?

a) Em qual solução aumentará a concentração de cátions?

b) Qual a ddp da pilha?(utilize a tabela para obter os valores do Eº de cada metal)

03. Na célula eletroquímica, representada pela equação global

2Ag+ + Ni0 Ni+2 + 2Ag0,

Responda:

a) Qual eletrodo trata-se do cátodo?

b) Qual eletrodo tem sua massa diminuída?

c) Qual o sentido dos elétrons?

d) Qual a ddp da pilha?

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e) Qual agente redutor?

04. Encanamentos de ferro mergulhados em água sofrem corrosão, devido principalmente à reação

Fe(s) + 2H+(aq) Fe+2

(aq) + H2(g)

Para proteger encanamentos nessas condições, costuma-se ligá-los a barras de outros metais, que são corroídos, em vez de canos de ferro. Conhecendo-se os potenciais-padrão de redução:

Cu+2 + 2e- Cu Eº = +0,34V

Fe+2 + 2e- Fe Eº = -0,44V

Mg+2 + 2e- Mg Eº = -2,37V

e dispondo de barras de magnésio e cobre, propõe-se:

a) qual metal deve ser utilizado para proteger o encanamento?

b) escreva as reações que ocorrem na associação do cano de ferro com a barra metálica escolhida, indicando o agente oxidante e o agente redutor.

05. Em três recipiente, cada um deles contendo separadamente, soluções aquosas contendo íons Mg+2, Cu+2 e Ag+, em qual desses recipientes haverá deposição de metal sobre uma placa de zinco ao ser imersa nessas soluções? (Obs: Use os valores de Eº da tabela).

ELETRÓLISE

Pode-se dizer que eletrólise é o fenômeno de decomposição de uma substância pela ação de uma CORRENTE ELÉTRICA.

A eletrólise ocorre com soluções onde existam íons ou com substâncias iônicas fundidas.

Uma fonte de energia faz passar uma corrente elétrica pelo recipiente contendo a solução, ou a substância fundida, provocando a reação química e liberando as espécies finais nos eletrodos.

01) As reações de eletrólise só ocorrem em sistemas que contenham ______________ em movimento. Nessas transformações há consumo de energia ________ . Completam-se corretamente, respectivamente, com

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a) átomos e luminosa. b) moléculas e luminosa. c) moléculas e térmica. d) átomos e elétrica. e) íons e elétrica. 02) Em um processo de eletrólise é correto afirmar que a) não há passagem de corrente elétrica. b) substâncias são apenas oxidadas. c) substâncias são apenas reduzidas d) o elemento oxidante doa elétrons. e) oxidação e redução são sempre simultâneas.

Eletrólise ígnea

A ELETRÓLISE ÍGNEA é a que ocorre com a substância iônica na fase líquida (fundida). No polo negativo (cátodo) os cátions recebem elétrons (sofrem redução) e descarregam.

No polo positivo (ânodo) os ânions perdem elétrons (sofrem oxidação) e descarregam.

Na eletrólise o polo negativo é o cátodo e o polo positivo o ânodo. Exemplo: Eletrólise ígnea do CLORETO DE SÓDIO No estado fundido teremos os íons sódio (Na1+) e cloreto (Cl 1–). POLO NEGATIVO

POLO POSITIVO

REAÇÃO GLOBAL

Eletrólise aquosa

Na eletrólise aquosa temos a substância dissolvida em água, portanto além dos íons da substância teremos os íons provenientes da ionização da água (H+ e OH-).

Haverá, portanto, uma “disputa” entre os cátions e ânions para realização da descarga.

Para isso devemos seguir a seguinte tabela.

Veja a eletrólise do NaCℓ em água:

NaCℓ Na+ + Cℓ -

H2O H+ + OH-

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Como vimos temos dois cátions para sofrer descarga (H+ e Na+) pela tabela o H+ tem maior facilidade de descarga, portanto:

2H+ + 2e- H2(g)

Temos também dois ânions pra sofrer descarga (Cℓ- ou OH-), pela tabela o Cℓ- sofrerá descarga, portanto:

2Cℓ- Cℓ2(g) + 2e-

Para obtermos a reação global da eletrólise devemos somar as quatro reações balanceando-as antes:

OBS. É interessante gravarmos a reação de oxidação do íon OH-

2OH-(aq) H2O(ℓ) + ½ O2 (g)

EXERCÍCIOS

01. Que substância será obtida no cátodo de uma cuba eletrolítica durante a eletrólise ígnea de CuCℓ2? Qual a substância obtida no ânodo?

02. Para revestir uma chave de ferro com zinco metálico devemos colocá-la como qual eletrodo em uma eletrólise aquosa de ZnCℓ2?

03. Quais as substâncias obtidas no cátodo e anodo respectivamente durante a eletrólise aquosa de fluoreto de sódio (NaBr)?

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04. Quais as substâncias obtidas no cátodo e anodo respectivamente durante a eletrólise aquosa de Na2SO4?

TAREFÃO

Na(s) questão (ões) a seguir, escreva no espaço apropriado a soma dos itens corretos.

01. Dados os potenciais de oxi-redução a seguir,

Ag+ + 1e Ag0 E0= +0,80V

Fe2+ + 2e Fe0 E0= -0,44V

Ag+ + 3e Al0 E0= -1,66V

Cu2+ + 2e Cu0 E0= +0,34V

é correto afirmar que;

01. Uma pilha formada por um eletrodo de ferro em contato com uma solução contendo íons Fe2+ , e um eletrodo de prata em contato com uma solução contendo íons Ag+, ligados por uma ponte salina, apresenta um potencial padrão de +1,24V.

02. Na mesma pilha da alternativa anterior ocorrerá a oxidação da prata com formação de Ag+.

04. A reação 2Ag0 + Fe2+ 2Ag+ + Fe0 é espontânea.

08. Uma lâmina de alumínio mergulha em uma solução 1mol/L de CuSO4 apresentará a formação de um depósito de cobre metálico dobre ela.

16. O alumínio (Al0) é um redutor mais forte do que o ferro (Fe0).

Soma = ( )

02. (Cesgranrio 93) Numa pilha em que se processa a reação

2 Ag+ + Cu Cu+2 + 2Ag,

o valor da força eletromotriz, em condições-padrão, é

Dados:

Cu Cu+2 + 2 e E°= -0,34 V

Ag Ag+ + 1 e E°= -0,80 V

a) 1,26 V

b) 0,46 V

c) 0,12 V

d) -0,46 V

e) -1,14 V

03. O esquema adiante representa uma célula voltáica com eletrodos de alumínio e cobalto.

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Observe a seguir as semirreações e seus potenciais-padrão de redução:

Al+3 + 3e Al0 (E0 = -1,66V)

Co+2 + 2e Co0 (E0 = -0,28V)

No caso de a célula estar em funcionamento, pode-se afirmar que:

I. A força eletromotriz (F.E.M) da célula será 1,38 volts.

II. O agente redutor da célula será o Al0..

III. O agente oxidante da cédula será o Co0.

IV. O fluxo de elétrons na cédula se dará do eletrodo de alumínio para o cobalto.

V. A solução de Co(NO3)2 se concentrará.

Assinale a opção que indica apenas as afirmativas corretas:

a) I e III.

b) II e III.

c) IV e V.

d) I, II e IV.

e) II, IV e V.

04. (Cesgranrio 95) Dados os potenciais - padrão de redução:

Al+3 + 3e Al (-1,66V)

Fe+2 + 2e Fe (-0,44V)

a ddp da pilha Al ; Al+3 ; Fe+2 ; Fe, em condições - padrão, é:

a) 2,10 V

b) 1,32 V

c) 1,22 V

d) 1,08 V

e) 0,88 V

05. (Faap 96) A pilha alcalina apresenta vantagens sobre uma pilha de Leclanché (zinco-carvão). Considerando que uma pilha alcalina seja constituída por uma barra de manganês puro, outra de zinco poroso e uma pasta contendo KOH, a ddp inicial da pilha e a equação global da reação que nela ocorre, são:

Dados:

Mn2 + 2e Mn0 E0 = -118v

Zn2 + 2e Zn0 E0 = -0,76v

a) 0,42 v Mn0 + Zn2+ Mn2+ + Zn0

b) 1,60 v Mn2 + Zn0 Mn0 + Zn2+

c) 0,76 v Mn2 + Zn0 Mn0 + Zn2+

d) 1,18 v Mn0 + Zn2+ Mn2+ + Zn0

e) 1,94 v Mn2+ + Zn0 Mn0 + Zn0

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06. (Faap 96) Industrialmente, a soda cáustica (NaOH) é obtida por eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio. Durante essa eletrólise, obtém-se como subprodutos:

a) hidrogênio e cloro no anodo

b) somente hidrogênio no anodo

c) somente cloro no catodo

d) hidrogênio e cloro no catodo

e) somente cloro no anodo

07. (Fatec 95) Obtém-se magnésio metálico por eletrólise do MgCl2 fundido. Nesse processo, a semi-reação que ocorre no cátodo é

a) Mg2+ + Mg2 Mg.

b) Mg2+ - 2e Mg.

c) 2Cl - - 2e Cl2.

d) Mg2+ + 2e Mg.

e) 2Cl - + 2e Cl2.

08. (Fatec 96) Cloro gasoso pode ser obtido industrialmente a partir da eletrólise de uma solução aquosa de

a) ácido perclórico.

b) cloreto de sódio.

c) hexaclorobenzeno.

d) percloetileno.

e) tetracloreto de carbono.

09. (Fei 94) Considere as semi-reações e os respectivos potenciais padrão de eletrodo constantes da tabela e a pilha a seguir:

Assinale a alternativa correta:

a) na ponte salina os elétrons migram do eletrodo de prata para o eletrodo de chumbo

b) o eletrodo e prata é o ânodo

c) a diferença de potencial da célula é 0,54V

d) a equação global da pilha é Pb + 2 Ag+ Pb2+ + 2 Ag

e) o polo negativo da pilha é o eletrodo de prata

10. Moedas feitas com ligas de cobre se oxidam parcialmente pela reação do ambiente. Para "limpar" estas moedas pode-se utilizar o arranjo esquematizado a seguir. Ao se fechar o circuito, a semirreação que ocorre na moeda é:

a) Cu Cu2+ + 2 e

b) Cu Cu+ + e

c) Cu2+ + 2 e Cu

d) Cu + Cu2+ 2 Cu

e) Cu2+ + 2 OH Cu(OH)2

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11. (Fuvest 93) A eletrólise de cloreto de sódio fundido produz sódio metálico e gás cloro. Nesse processo, cada íon

a) sódio recebe dois elétrons.

b) cloreto recebe um elétron.

c) sódio recebe um elétron.

d) cloreto perde dois elétrons.

e) sódio perde um elétron.

12. (Fuvest 96) Para recuperar prata de soluções aquosas contendo íons Ag+, costuma-se adicionar zinco metálico às soluções, pois a transformação

2Ag+ + Zn° 2Ag° + Zn2+

é espontânea. Pode-se concluir então que:

a) o potencial de redução do Ag+/Ag° é maior do que o do Zn2+/Zn°.

b) ocorre transferência de elétrons do Ag+ para Zn°.

c) O Zn° atua como oxidante e o Ag+ como redutor.

d) o Zn° é menos redutor do que Ag°.

e) ocorre a eletrólise do Ag+ e do Zn°.

13. (Fuvest 97) Objetos de prata escurecidos (devido principalmente à formação de Ag2S) podem ser limpos eletroquimicamente, sem perda da prata, mergulhando-os em um recipiente de alumínio contendo solução quente de bicarbonato de sódio. Neste processo, a prata em contato com o Ag2S atua como catodo e o alumínio como anodo de uma pilha. A semirreação que ocorre no catodo pode ser representada por

a) Ag2S 2Ag+ + S2-

b) Ag2S + 2e 2Ag + S2

c) Ag2S 2Ag + S2 + 2e

d) Ag2S + 2e 2Ag + S

e) Ag2S 2Ag + S

14. (Fuvest 97) Na montagem a seguir, dependendo do metal (junto com seus íons) tem-se as seguintes pilhas, cujo catodo (onde ocorre redução) é o cobre

pilha: cobre-alumínio

E* (volt): 2,00

pilha: cobre-chumbo

E* (volt): 0,47

pilha: cobre-magnésio

E* (volt): 2,71

pilha:cobre-níquel

E* (volt): 0,59

* diferença de potencial elétrico nas condições padrão

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Nas condições padrão e montagem análoga, a associação que representa uma pilha em que os eletrodos estão indicados corretamente é

a) níquel (catodo) - chumbo (anodo)

b) magnésio (catodo) - chumbo (anodo)

c) magnésio (catodo) - alumínio (anodo)

d) alumínio (catodo) - níquel (anodo)

e) chumbo (catodo) - alumínio (anodo)

15. (Ita 95) Este teste se refere ao elemento galvânico esquematizado a seguir. Assinale a afirmação FALSA em relação ao que vai ocorrer quando a chave C é ligada.

a) A corrente elétrica convencional vai circular no sentido anti-horário.

b) Elétrons irão circular pelo fio da esquerda para a direita.

c) Ânions nitrato vão migrar, através da membrana porosa, da direita para a esquerda.

d) A concentração de ZnSO4 do lado esquerdo vai aumentar.

e) Cátions de zinco vão migrar, através da membrana porosa, da esquerda para a direita.

16. (Ita 96) A figura a seguir mostra o esquema da aparelhagem utilizada por um aluno para realizar a eletrólise de uma solução aquosa ácida, com eletrodos inertes. Durante a realização da eletrólise, pela secção tracejada (A----B), houve a seguinte movimentação de partículas eletricamente carregadas através da solução:

a) Elétrons da esquerda para a direita.

b) Elétrons da direita para a esquerda.

c) Cátions da esquerda para a direita e ânions da direita para a esquerda.

d) Cátions da direita a esquerda e ânions da esquerda para a direita.

e) Cátions e ânions da esquerda para a direita.

17. (Mackenzie 96) Nas semirreações:

Zn2+ + 2e Zn0,

(E0 = -0,75 V potencial padrão de redução)

Fe2+ + 2e Fe0,

(E0 = -0,44 V potencial padrão de redução)

Sobre a pilha, é correto afirmar que

a) a reação é não espontânea.

b) o Zn0 é o agente redutor.

c) o sentido do fluxo dos elétrons é da placa de ferro para a de zinco.

d) o Fe0 é oxidado.

e) o sentido do fluxo dos íons Zn2+ é da região catódica para a anódica.

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18. (Mackenzie 96) Nas semi-reações:

Au0 Au3+ + 3e

Cu0 Cu2+ + 2e

Dados:

E0 (red Au) = +1,50 V

E0 (red Cu) = + 0,34 V

O anodo, o catodo e o E da pilha são, respectivamente:

a) cobre, ouro e +1,16 V

b) ouro, cobre e +1,16 V

c) ouro, cobre e +2,32 V

d) cobre, ouro e -2,32 V

e) ouro, cobre e -1,16 V

19. (Mackenzie 97) Nas pilhas 1 e 2, formadas pelos eletrodos dados a seguir, com os respectivos potenciais-padrão de redução, observa-se que

a) a F.E.M. da pilha 1 é menor do que a da 2.

b) o eletrodo de alumínio é o cátodo na pilha 1.

c) o eletrodo de cobalto é o ânodo na pilha 2.

d) a notação química da pilha 1 é Al3+/S2-//Al/S.

e) o zinco sofre redução na pilha 2.

20. (Pucsp 97) Dados:

E(volts)

F2 + 2e 2F + 2,87

Cl2 + 2e 2Cl + 1,36

Br2 + 2e 2Br + 1,09

I2 + 2e 2I + 0,54

Facilidade de descarga na eletrólise: OH > F.

Com base nos dados, pode-se afirmar que o único processo possível de obtenção do F2, a partir do NaF, é a

a) reação com cloro.

b) reação com bromo.

c) reação com iodo.

d) eletrólise de NaF(ag).

e) eletrólise de NaF(l).

21. (Uel 96) Considere a seguinte tabela de potenciais padrão de redução:

Al3+ + 3e Al

E0 (volts) = -1,66

Zn2+ + 2e Zn

E0 (volts) = -0,76

Co2+ + 2e Co

E0 (volts) = -0,28

Cu2+ + 2e Cu

E0 (volts) = +0,34

Ag+ + e Ag

E0 (volts) = +0,80

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Desses metais, o MAIS redutor é

a) Al

b) Zn

c) Co

d) Cu

e) Ag

22. (Uel 96) Considere a seguinte tabela de potenciais padrão de redução:

Al3+ + 3e Al

E0 (volts) = -1,66

Zn2+ + 2e Zn

E0 (volts) = -0,76

Co2+ + 2e Co

E0 (volts) = -0,28

Cu2+ + 2e Cu

E0 (volts) = +0,34

Ag+ + e Ag

E0 (volts) = +0,80

Na pilha em que ocorre a reação

Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu

prevê-se força eletromotriz, em volts, de

a) +2,20

b) +1,10

c) +0,42

d) -0,42

e) -1,10

23. (Ufmg 95) Este diagrama mostra um esquema utilizado para recuperar moedas de cobre antigas, parcialmente oxidadas.

O processo que ocorre na superfície da moeda é

a) Cu2+(aq) + 2e Cu(s)

b) Cu(s) Cu2+(aq) + 2e

c) 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e

d) 4OH(aq) O2(g) + 2H2O(l) + 4e

e) O2(g) + 4H+(aq) + 4e 2H2O(l)

24. (Ufpe 95) Considere uma cela galvânica formada por semicelas padrão de cobre e de zinco, cujos potenciais de redução são os seguintes:

Cu2+ + 2e Cu 0= 0,34V

Zn2+ + 2e Zn 0= -0,76V

É correto afirmar que

( ) os elétrons no circuito externo fluirão do eletrodo de cobre para o eletrodo de zinco

( ) o potencial padrão da cela é -0,42V

( ) quando o equilíbrio for atingido não haverá diferença de potencial entre os eletrodos

( ) os íons zinco são reduzidos a zinco metálico

( ) o eletrodo de cobre é o cátodo

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ELETROQUÍMICA

Professora Joseila

25. (Ufsc 96) Sabendo que cada metal se encontra em presença de uma solução 1,0 Molar do seu sulfato e que o magnésio cede elétrons mais facilmente que o cromo, esquematize a seguinte pilha: Mg0, Mg++/Cr+++, Cr¡, e assinale as proposições CORRETAS.

01. A reação iônica global que representa a pilha é 2Cr++++3Mg0 3Mg+++2Cr0.

02. A semi-reação de oxidação é 2Cr++++6e2Cr0.

04. Os elétrons fluem pelo fio que liga os dois eletrodos, no sentido da placa de magnésio para a placa de cromo.

08. Após certo tempo de funcionamento da pilha, o eletrodo de magnésio será parcialmente consumido.

16. Após certo tempo de funcionamento da pilha, a solução de Cr2(SO4)3 terá aumentada sua concentração em íons Cr+++.

Soma ( )

26. (Unaerp 96) Durante grande parte do século passado, o alumínio, devido ao alto custo dos métodos de obtenção, era considerado um metal precioso. Com a descoberta em 1886 do método eletrolítico para a obtenção de alumínio a partir da alumina fundida (Al2O3), a produção mundial de alumínio aumentou, com consequente redução do preço, popularizando o uso desse metal.

Sobre a produção de alumínio, pode-se afirmar que

a) ocorre oxidação do alumínio no cátodo.

b) ocorre desprendimento de hidrogênio.

c) a formação de alumínio ocorre no ânodo.

d) ocorre redução de alumínio no cátodo.

e) ocorre liberação de O2 no ânodo e H2 no cátodo.

27. (Unesp 95) O funcionamento de uma pilha de combustível é baseado nas semi-reações a seguir, cada uma delas representada com o respectivo potencial padrão de redução, E¡:

2H2O(l) + 2e H(g) + 2OH(aq) E0=-0,828 V

1/2O2(g) + H2O(l) + 2e 2OH(aq) E0=0,401V

Levando-se em conta estas informações, afirma-se:

I. A reação global da pilha de combustível é

H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l)

II. O hidrogênio sofre oxidação no processo.

III. A diferença de potencial desta pilha de combustível, em condição padrão, é igual a 1,229V.

Estão corretas as afirmações:

a) I, apenas.

b) II, apenas.

c) I e II, apenas.

d) II e III, apenas.

e) I, II e III.

Apostila - Eletroquímica - Química 3.

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