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1 (Unesp) As baterias dos automóveis são cheias com solução aquosa de ácido sulfúrico. Sabendo-se que essa solução contém 38% de ácido sulfúrico em massa e densidade igual a 1,29g/cm, pergunta-se: a) Qual é a concentração do ácido sulfúrico em mol por litro [massa molar do H SO = 98 g/mol]? b) Uma bateria é formada pela ligação em série de 6 pilhas eletroquímicas internas, onde ocorrem as semireações representadas a seguir: (A) Pb + SO PbSO + 2e E = +0,34 V (B) PbSO + 2H O PbO + SO + 4H + 2e E = -1,66V a) Qual a diferença de potencial (voltagem) dessa bateria? b) Qual o pólo positivo da bateria? (Ufg) Observando a tira, responda: a) Após inúmeras chuvas, os cavaleiros ingleses terão dificuldade para abrir seus elmos de ferro. Utilizando equações químicas, explique por quê. b) Suponha a seguinte situação: o elmo de um dos cavaleiros, o suserano, é adornado com rebites de ouro, enquanto o do outro, seu vassalo, com rebites de zinco. Curiosamente, após inúmeras chuvas, um dos elmos emperra mais que o outro. Explique o porquê (Uff) Considere as seguintes semi-reações: Al (aq) + 3e ë Al(s) E = -1,66 V Cu (aq) + 2e ë Cu(s) E = 0,34 V a) Qual deverá ser a reação representativa da célula? b) Qual o potencial da célula galvânica que se utiliza das semi-reações acima? c) Qual das semi-reações deverá ser representativa do ânodo? (Ufpr) Na pilha de Daniell, barras de cobre e zinco se encontram mergulhadas em soluções de sulfato de cobre (II) e sulfato de zinco, respectivamente. As duas soluções estão separadas por uma parede porosa. Sabendo que os potenciais-padrão de redução são: Cu (aq) + 2e Ï Cu(s) E = + 0,34 Zn (aq) + 2e Ï Zn(s) E = - 0,76 a) Escreva as reações espontâneas que ocorre na pilha de Daniell. b) Calcule a diferença de potencial da pilha. c) Desenhe a pilha de Daniell indicando, através de setas, como os elétrons fluem através de um circuito externo que conecta os eletrodos (Mackenzie) Considerando a pilha Zn /Zn // Cu /Cu e, sabendo que o zinco cede elétrons espontaneamente para os íons Cu, é INCORRETO afirmar que: a) o eletrodo de cobre é o cátodo. b) o eletrodo de Zn é gasto. c) a solução de CuSO irá se concentrar. d) o eletrodo de zinco é o ânodo. e) a equação global da pilha é Zn +Cu ëzn +Cu Potencial Padrão de Eletrodo Zn + 2e Ï Zn E = -0,76 V Fe + 2 e Ï Fe E = -0,44 V Au + 3e Ï Au E = +1,50 V pag.1

2 (Puc-rio) As células a combustível são unidades geradoras de energia elétrica e vêm sendo desenvolvidas em vários países com o objetivo de reduzir a quantidade de energia gerada a partir de fontes não renováveis, como o petróleo. De uma maneira simplificada, pode-se dizer que essas células são pilhas, em cujo ânodo e cátodo ocorrem reações de óxido-redução entre os gases hidrogênio e oxigênio com formação de água, conforme reação a seguir: 2 H (g) + O (g) ë 2 H O(Ø) + calor Sabendo disso, assinale a alternativa incorreta: a) O gás hidrogênio se oxida no ânodo. b) O oxigênio se reduz no cátodo. c) A reação é exotérmica. d) A água é um dos produtos da reação. e) Os elétrons produzidos no cátodo viajam pelo circuito elétrico em direção ao ânodo (Puc-rio) Considere a célula eletroquímica a seguir e os potenciais das semi-reações: desenvolvida quando se une uma meia-pilha onde a reação eletrolítica de redução ocorre espontaneamente (catodo) com outra meia-pilha onde a reação eletrolítica de oxidação, ocorre espontaneamente (anodo) Ag ë Ag + e E = - 0,80 V Cu ë Cu + 2e E = - 0,34 V Cd ë Cd + 2e E = + 0,40 V Fe ë Fe + 2e E = + 0,44 V Zn ë Zn + 2e E = + 0,76 V Com base nas semi-reações eletrolíticas acima, colocadas no sentido da oxidação, e seus respectivos potenciais, assinale a opção que indica os metais que produzirão maior valor de ddp quando combinados para formar uma pilha. a) Cobre como catodo e prata como anodo. b) Prata como catodo e zinco como anodo. c) Zinco como catodo e cádmio como anodo. d) Cádmio como catodo e cobre como anodo. e) Ferro como catodo e zinco como anodo (Pucmg) As pilhas de mercúrio são muito utilizadas em relógios, câmaras fotográficas, calculadoras e aparelhos de audição. As reações que ocorrem durante o funcionamento da pilha são: Zn + 2 OH ë ZnO + H O + 2e HgO + H O + 2e ë Hg + 2OH Sobre o funcionamento da pilha, é INCORRETO afirmar que: a) os elétrons caminham espontaneamente, pelo fio metálico, do eletrodo de níquel para o de cobre. b) a ponte salina é fonte de íons para as meia-pilhas. c) a semi-reação anódica é: Ni (s) ë Ni (aq) + 2e -- d) a semi-reação anódica é Cu (aq) + 2e -- ë Cu(s). e) a reação espontânea que ocorre na pilha é: Cu(s) + Ni (aq) ë Cu (aq) + Ni(s). Sobre essa pilha, assinale a afirmativa INCORRETA: a) O HgO funciona como o ânodo da pilha. b) O zinco metálico é o agente redutor. c) A reação se realiza em meio alcalino. d) O zinco sofre um aumento de seu número de oxidação. e) O oxigênio não varia seu número de oxidação (Puc-rio) O trabalho produzido por uma pilha é proporcional à diferença de potencial (ddp) nela pag.2

3 9894. (Pucmg) Na célula galvânica a seguir, os potenciais padrão de redução dos íons mercúrio e estanho valem: E Hg / Hg = +0,85 V E Sn / Sn = -0,14 V Nessa situação, é CORRETO afirmar: a) O potencial padrão da reação que ocorre na pilha é +0,71V. b) No fio externo, o fluxo de elétrons se dá do eletrodo de mercúrio para o eletrodo de estanho. c) Ao final de um determinado tempo de reação, a massa do eletrodo de mercúrio diminuirá. d) A reação que ocorre no eletrodo de mercúrio é: Hg -- 2e ëhg. e) O eletrodo de estanho funciona como ânodo (Pucmg) A bateria de níquel-cádmio é muito utilizada em filmadora, flashes, aparelhos portáteis, telefones. A reação global que ocorre durante a sua descarga é: Cd + NiO + 2H O ë Cd(OH) + Ni(OH) Sobre essa bateria, todas as afirmativas estão corretas, EXCETO: a) O níquel sofre abaixamento de seu número de oxidação. b) O NiO funciona como o redutor. c) O cádmio funciona como o ânodo da bateria. d) O hidrogênio não varia seu número de oxidação. e) O Cd sofre oxidação (Pucmg) Assinale a função da ponte salina numa pilha eletroquímica. a) Conduzir os elétrons. b) Estabilizar o potencial da pilha. c) Manter a eletroneutralidade em cada compartimento da pilha. d) Aumentar a eficiência da pilha (Pucmg) Uma pilha cobre-chumbo foi constituída em condições padrão. É CORRETO afirmar que, durante o funcionamento da pilha: Dados: E (Cu /Cu) = + 0,34 V e E (Pb /Pb) = - 0,13 V a) acontece uma redução no eletrodo de chumbo. b) o ÐE da pilha é igual a + 0,47 V. c) o eletrodo de chumbo é o pólo positivo da pilha. d) os elétrons circulam do eletrodo de cobre em direção ao eletrodo de chumbo (Pucmg) Uma pilha foi elaborada a partir das associações das meias pilhas: Fe /Fe e AØ /AØ. E (Fe /Fe) = - 0,44V ; E (AØ /AØ) = -1,66V. Qual das montagens a seguir representa CORRETAMENTE a pilha funcionando? (Pucmg) Uma pilha que possua elétrodos de Cu e Zn, cujos potenciais de redução são dados a seguir, Zn + 2e ë Zn; E = - 0,76 V Cu + 2e ë Cu; E = + 0,34 V apresenta todas as características, EXCETO: a) A d.d.p é igual a + 1,10 V. b) O fluxo de elétrons é do elétrodo de Zn para o elétrodo de Cu. c) Há deposição de cobre metálico sobre o elétrodo de Cu. d) Há redução da concentração de íons Zn (aq) (Pucmg) Observe as semi-reações a seguir. CØ (g) + 2e Ï 2CØ (aq) E = + 1,36 V Fe (aq) + e Ï Fe (aq) E = + 0,77 V O potencial padrão da reação 2Fe (aq) + CØ (g) Ï 2Fe (aq) + 2CØ (aq) será: a) + 0,08 V b) - 0,08 V c) + 0,59 V d) - 0,59 V (Pucpr) Dados os seguintes potenciais: K + e ë K E = - 2,92 V Ag + e ë Ag E = - 0,80 V Determine o valor da carga de uma pilha envolvendo estes dois elementos. a) ÐE = + 3,72 V b) ÐE = - 2,12 V c) ÐE = + 2,12 V d) ÐE = - 3,72 V e) ÐE = + 1,72 V pag.3

4 (Pucrs) Na pilha representada por Zn Zn Ag Ag, é INCORRETO afirmar que a) o eletrodo de prata funciona como pólo positivo e o de zinco como negativo. b) o eletrodo de prata funciona como cátodo e o de zinco como ânodo. c) durante a reação, a massa do eletrodo de prata aumenta e a do de zinco diminui. d) no eletrodo de prata ocorre uma oxidação e no de zinco uma redução. e) deslocamento de elétrons ocorre do eletrodo de zinco para o de prata (Pucrs) Uma pilha utilizada nos marcapassos é constituída por um eletrodo de iodo e outro de lítio, e seu funcionamento é baseado nas seguintes semi-reações adiante, cada uma representada com o respectivo potencial padrão de redução. I (s) + 2 e ë 2 I ; E = 0,536 V Li + 1 e ë Li(s) ; E = - 3,045 V Considerando-se essas informações, é correto afirmar que a) o eletrodo de lítio funciona como cátodo. b) o eletrodo de iodo funciona como ânodo. c) o I é o agente redutor. d) o Li é o agente oxidante. e) a diferença de potencial dessa pilha, em condiçõespadrão, é 3,581 V (Uepg) Sobre a pilha esquematizada abaixo, assinale o que for correto. 01) Seu funcionamento diminui a concentração de íons B. 02) O eletrodo B sofre oxidação. 04) O eletrodo A é denominado cátodo. 08) A equação global é dada por 2B(s)+3A (aq)ë2b (aq)+3a(s). 16) O eletrodo B sofre corrosão (Pucrs) O bafômetro é um aparelho utilizado para medir a quantidade de álcool etílico na corrente sangüínea. A quantidade de álcool presente no ar expirado é proporcional a quantidade de álcool presente no sangue. Os bafômetros mais modernos funcionam com pilhas de combustível, e a corrente elétrica é proporcional à quantidade de álcool que reage. As reações estão representadas pelas equações: C H O + 4OH ë C H O + 3H O + 4e O + 2H O + 4e ë 4OH Em relação às reações que ocorrem no bafômetro, é correto afirmar que a) o oxigênio reage no ânodo. b) o álcool é o agente redutor. c) o álcool reage no pólo positivo. d) a redução ocorre no pólo negativo. e) o fluxo de elétrons é do cátodo para o ânodo. pag.4

5 (Ufmg) A principal diferença entre as pilhas comuns e as alcalinas consiste na substituição, nestas últimas, do cloreto de amônio pelo hidróxido de potássio. Assim sendo, as semi-reações que ocorrem podem ser representadas, - no caso das pilhas comuns, por cátodo: 2MnO +2NH +2e Mn Oƒ+2NHƒ+H O ânodo: Zn(s) ë Zn + 2e - no caso das pilhas alcalinas, por cátodo: 2MnO + H O +2e Mn Oƒ + 2 OH ânodo: Zn (S) + 2 OH ë Zn(OH) + 2e (Ufpe) O desenvolvimento de novas baterias recarregáveis é importante para a miniaturização de equipamentos portáteis (celulares) e médicos (marcapassos). A escolha dos materiais ativos destas baterias envolve inúmeras variáveis, como, diferença de potencial gerada, toxicidade, custo etc. Considere o esquema de uma pilha apresentado a seguir e os dados de potenciais padrão de eletrodos (E ), do quadro a seguir: Considerando-se essas informações, é INCORRETO afirmar que, a) em ambas as pilhas, a espécie que perde elétrons é a mesma. b) em ambas as pilhas, o Zn (S) é o agente redutor. c) na pilha alcalina, a reação de oxirredução se dá em meio básico. d) na pilha comum, o íon NH é a espécie que recebe elétrons (Ufpe) Podemos dizer que, na célula eletroquímica Mg(s) Mg (aq) Fe (aq) Fe(s): a) o magnésio sofre redução. b) o ferro é o ânodo. c) os elétrons fluem, pelo circuito externo, do magnésio para o ferro. d) há dissolução do eletrodo de ferro. Semi-reação Ag (aq) + e ë Ag(s) E (V) = +0,80 Cu (aq) + 2e ë Cu(s) E (V) = +0,34 2H (aq) + 2e ë H (g) E (V) = 0,00 Pb (aq) + 2e ë Pb(s) E (V) = -0,13 Sn (aq) + 2e ë Sn(s) E (V) = -0,14 Zn (aq) + 2e ë Zn(s) E (V) = -0,76 AØ (aq) + 3e ë AØ(s) E (V) = -1,66 Mg (aq) + 2e ë Mg(s) E (V) = -2,36 Com relação a esta pilha, após o interruptor ser fechado, julgue as afirmativas a seguir se baseando nos dados de potencial padrão: ( ) quando M = Zn(s), o alumínio se reduzirá ( ) quando M = Ag(s), o voltímetro marcará 0,86V ( ) quando M = Mg(s), ocorrerá um fluxo de elétrons do eletrodo de Mg para o de AØ ( ) quando M = Pb(s), o eletrodo de Pb será consumido. ( ) quando M = Cu(s), a seguinte semi-reação ocorrerá: Cu(s) ë Cu (aq) + 2e pag.5

6 (Ufpr) O uso de muitos equipamentos eletrônicos depende de pilhas recarregáveis. Uma pilha de níquelcádmio é constituída por um pólo contendo NiOOH, um pólo contendo cádmio e um separador contendo um eletrólito básico. Quando tal pilha é usada nos equipamentos, sofre uma descarga em que ocorrem reações eletroquímicas que podem ser representadas para cada pólo, como: (Ufrs) NiOOH + H O + e ë Ni(OH) + OH Cd + 2 OH ë Cd(OH) + 2 e Sobre esse tipo de pilha, assinale a alternativa correta. a) Na pilha completamente carregada, o átomo de níquel está no estado de oxidação 2+, que passa para zero durante o processo de descarga. b) Na reação de descarga da pilha, para cada mol de cádmio consumido, dois mols de NiOOH serão reduzidos a Ni(OH). c) O pólo negativo da pilha contém os compostos de níquel, e o positivo, cádmio. d) Quando se recarrega a pilha, formam-se Ni(OH) e Cd(OH) como produtos da reação eletroquímica. e) Na reação da descarga da pilha, o agente redutor é o NiOOH, e o oxidante, Cd (Ufrrj) Dada a pilha Al Al Co Co e sabendo que os seus potenciais de redução são: E red Al / Al = - 1,66 V E red Co / Co = - 0,28 V Pode-se afirmar que a) Al Al é o catodo. b) Co Co é o anodo. c) a ddp da pilha é - 1,38 V. d) os elétrons migram do Co Co para o Al Al. e) Co Co é o catodo. Nessa célula, as duas semi-reações e seus respectivos potenciais-padrão de redução são os seguintes: Ag + e ë Ag = + 0,80V Sn + 2e ë Sn = - 0,14V A força eletromotriz dessa célula, expressa em volts, será aproximadamente: a) 0,14. b) 0,66. c) 0,80. d) 0, (Ufrs) Nessa célula, as duas semi-reações e seus respectivos potenciais-padrão de redução são os seguintes: Ag + e ë Ag = + 0,80V Sn + 2e ë Sn = - 0,14V Considere as seguintes afirmações a respeito dessa célula. I - A reação que nela ocorre envolve a redução do Sn a Sn. II - O pólo positivo da célula é o eletrodo de prata. III - Nela, a massa de metal oxidada no ânodo é exatamente igual à massa de metal depositada no cátodo. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) Apenas II e III. pag.6

7 (Ufsc) Uma pilha "recarregável" alcalina de uso comercial é formada pelos elementos químicos níquel e cádmio. Participam também o hidróxido de níquel (III) e o hidróxido de potássio. Os potenciais padrão de redução das semi-reações envolvidas são os seguintes: Cd + 2e ë Cd = -0,4 volt Ni + 1e ë Ni = 1,0 volt Considerando os dados acima, é CORRETO:: (01) A ddp da pilha Ni-Cd vale 0,6V (02) O metal cádmio é o agente redutor dos íons Ni (04) O fluxo de elétrons, no circuito externo, vai do eletrodo de cádmio para ido de níquel (III). (08) Durante a descarga da pilha os íons Ni sofrem oxidação. (16) A reação global da pilha é: Cd + 2 Ni ë Cd + 2Ni. (32) A pilha cessará seu funcionamento quando o potencial de redução do Cd for igual ao potencial de redução do Ni (Ufv) A seguir são feitas algumas afirmativas sobre a célula galvânica representada abaixo: Potenciais padrão de redução (E ): Ag + e ë Ag E = + 0,79 Volts Pb + 2 e ë Pb E = - 0,13 Volts I - O potencial teórico da pilha (E ) é 0,92 Volts. II - O eletrodo de prata será o ânodo nesta célula. III - Ocorre passagem espontânea de elétrons do eletrodo de chumbo para o de prata. IV - A reação total para esta célula pode ser representada por: 2 Ag + Pb ë 2 Ag + Pb São afirmativas CORRETAS: a) I, II e IV. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) I e IV (Ufv) O esquema adiante representa uma pilha comum, dessas utilizadas em aparelhos elétricos como rádios, brinquedos, etc. Quando a pilha está em uso, ocorre a reação química representada pela equação a seguir, resultando na produção de corrente elétrica. Zn + 2NH + 2MnO ë 2MnO(OH) + Zn + 2NHƒ Em função das informações dadas, assinale a alternativa CORRETA: a) O N do NH sofre redução. b) Com o uso da pilha, a massa do copo de zinco aumenta. c) O MnO é oxidado pelo Zn. d) O zinco se oxida e o manganês se reduz. e) No MnO(OH) o estado de oxidação do manganês é +2.. pag.7

8 GABARITO a) 2,00 V por pilha a bateria 12 V b) Polo positivo A a) 2Al(s) + 3Cu (aq) ë 2Al (aq) + 3Cu(s) b) ÐE = 0,34 - (-1,66) = 2,00 V c) 2Al(s) ë 2Al (aq) + 6e [C] [B] [E] [D] [B] = [B] [D] a) Porque o ferro oxida, reagindo com o oxigênio do ar, em ambiente úmido. 4 Fe (s) + 3 O (g) ë 2 Fe Oƒ (s) b) O elmo que emperra mais é o do suserano, já que o potencial padrão do ouro é de + 1,50 V; assim, o ferro oxida preferencialmente. Como o PPE do zinco é de - 0,76 V, ele oxidará, preferencialmente, em relação ao ferro a) Zn(s) ë Zn (aq) + 2e Cu (aq) + 2e ë Cu(s) b) ÐV = 1,10V c) Observe a figura a seguir: [C] [E] [E] [B] [A] [E] [B] [C] [B] [A] [D] [C] [C [D] [E] [B] [D] F F V F F pag.8

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