QUÍMICA - 3 o ANO MÓDULO 31 ELETROQUÍMICA: ELETRÓLISE

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1 QUÍMICA - 3 o ANO MÓDULO 31 ELETROQUÍMICA: ELETRÓLISE

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3 Como pode cair no enem (ENEM) Eu também podia decompor a água, se fosse salgada ou acidulada, usando a pilha de Daniell como fonte de força. Lembro o prazer extraordinário que sentia ao decompor um pouco de água em uma taça para ovos quentes, vendo-a separar-se em seus elementos, o oxigênio em um eletrodo, o hidrogênio no outro. A eletricidade de uma pilha de 1 volt parecia tão fraca, e, no entanto podia ser suficiente para desfazer um composto químico, a água (SACKS, O. Tio Tungstênio: memórias de uma infância química. São Paulo: Cia. das Letras, 2002.) O fragmento do romance de Oliver Sacks relata a separação dos elementos que compõem a água. O princípio do método apresentado é utilizado industrialmente na: a) obtenção de ouro a partir de pepitas. b) obtenção de calcário a partir de rochas. c) obtenção de alumínio a partir da bauxita. d) obtenção de ferro a partir de seus óxidos. e) obtenção de amônia a partir de hidrogênio e nitrogênio.

4 Fixação 1) (UERJ) As novas moedas de centavos que começaram a circular no mercado apresentam uma tonalidade avermelhada obtida por eletroposição de cobre a partir de uma solução de sulfato de cobre II. Para recobrir um certo número de moedas foi efetuada a eletrólise, com uma corrente elétrica de 5 ampères, em 1L de solução 0,10mol. L -1 em CuSO 4, totalmente dissociado. a) Escreva a equação química que representa a dissociação do sulfato de cobre II e calcule a concentração dos íons sulfato, em mol. L -1, na solução inicial. b) Determine o tempo necessário para a deposição de todo o cobre existente na solução, considerando 1F = 96500C.

5 Fixação 2) (UFRJ) Na busca por combustíveis mais limpos, o hidrogênio tem se mostrado uma alternativa muito promissora, pois sua utilização não gera emissões poluentes. O esquema a seguir mostra a utilização do hidrogênio em uma pilha eletroquímica, fornecendo energia elétrica a um motor. Com base no esquema: a) Identifique o eletrodo positivo da pilha. Justifique sua resposta. b) Usando as semirreações, apresente a equação da pilha e calcule sua força eletromotriz.

6 Fixação 3) (UFRJ) A eletrolise de soluções concentradas de cloreto de sódio (salmoura) produz cloro gasoso no eletrodo E 1, gás hidrogênio e hidróxido de sódio em solução no eletrodo E 2, restando uma solução diluída de NaCl cuja concentração é de 50 g/l, que é removida da célula eletrolítica. O esquema a seguir representa uma célula eletrolítica de membrana. C l 2 H 2 NaCl 250 g/l E 1 E 2 NaCl 50 g/l Célula eletrônica Identifique o cátodo e escreva a semirreação anódica. NaOH

7 Fixação 4) Contra o monopólio do sal, decretado pelo governo britânico, Mahatma Ghandi mobilizou o povo para a Marcha do Sal, em 1930, que durou semanas de caminhada. Ao chegarem ao mar, Ghandi conclamou o povo indiano a não mais respeitar o monopólio do sal e a boicotar as mercadorias inglesas, marcando, assim, o Movimento de Desobediência Civil ( ). O sal mencionado no Texto é o cloreto de sódio. Sobre esse sal, é CORRETO afirmar que: a) é bastante solúvel em solventes apolares. b) pode produzir NaOH em uma eletrólise ígnea. c) possui características essencialmente moleculares em fase sólida. d) possui o íon cloreto que, ao ser formado em fase gasosa, libera energia. e) é formado a partir da combinação de um metal alcalino e um elemento de transição.

8 ixação ) Em 2005, a produção brasileira de cloro (Cl 2 ) e de oda (NaOH) atingiu a ordem de 1,3 milhões de toneadas. Um dos processos mais importantes usados na rodução destas substâncias é baseado na eletrólise a salmoura (solução saturada de cloreto de sódio), mpregando-se uma cuba eletrolítica formada por ois compartimentos separados por uma membrana olimérica, semipermeável. Além do cloro e da soda, forma-se gás hidrogênio. eação global: NaCl (aq) + 2H 2 O (l) 2NaOH (aq) + H 2(g) Cl 2 H 2 A Agência Nacional de Vigilância Sanitária estabelece normas rígidas que permitem o emprego de hipoclorito de sódio (NaClO) e do ácido hipocloroso (HClO) no tratamento de água. A produção do hipoclorito de sódio é feita borbulhando-se gás cloro em uma solução aquosa de hidróxido de sódio. A reação do processo é: Cl 2(g) + 2NaOH (aq) NaClO (aq) + NaCl (aq) + H 2 O (l) O ácido hipocloroso, ácido fraco com constante de dissociação 3 x 10-8 a 20 C, pode ser formado pela reação do cloro e água: Cl 2(g) + H 2 O (l) HClO (aq) + HCl (aq) eletrodo + H 2 O Na + Cl Na + membrana polimérica H + OH - Na + OH eletrodo - Em relação ao processo eletrolítico para a produção de cloro e soda, é correto afirmar que: a) os íons Na + e as moléculas de H 2 O migram através da membrana na direção do anodo; b) forma-se gás hidrogênio no cátodo e gás cloro no ânodo; c) no cátodo, é formado o gás cloro através do recebimento de elétrons; d) os elétrons migram, através de contato elétrico externo, do polo negativo para o polo positivo da célula; e) para cada mol de gás hidrogênio formado, é necessário um mol de elétrons.

9 Proposto 1) Um estudante resolveu folhear sua chave com prata, utilizando a seguinte montagem: Bateria Ag+(aq) chave Nessa célula, a chave corresponde ao: a) ânodo, que é o polo positivo. b) ânodo, que é o polo negativo. c) cátodo, que é o polo positivo. d) cátodo, que é o polo negativo. e) cátodo, onde ocorre a oxidação.

10 Proposto 2) A eletrólise ígnea do cloreto de sódio resulta em sódio etálico e gás cloro. Nesse processo, cada íon: a) cloreto recebe um elétron. b) sódio recebe dois elétrons. c) sódio recebe um elétron. d) sódio perde um elétron. e) cloreto perde dois elétrons.

11 Proposto 3) Os principais fenômenos estudados pela eletroquímica são a produção de corrente elétrica, através de uma reação química (pilha), e a ocorrência de uma reação química, pela passagem de corrente elétrica (eletrólise). Com relação a esses fenômenos, analise as proposições abaixo. I) As pilhas comuns são dispositivos que aproveitam a transferência de elétrons em uma reação de oxirredução, produzindo uma corrente elétrica, através de um condutor. II) Em uma pilha a energia elétrica é convertida em energia química. III) O fenômeno da eletrólise é basicamente contrário ao da pilha, pois enquanto na pilha o processo químico é espontâneo ΔE > 0, o da eletrólise é não espontâneo ΔE < 0. Assinale a alternativa correta: a) Somente a proposição II é verdadeira. b) Somente as proposições I e II são verdadeiras. c) Somente as proposições I e III são verdadeiras. d) Somente a proposição I é verdadeira. e) Todas as proposições são verdadeiras.

12 Proposto 4) Com relação aos processos eletrolíticos, assinale a alternativa incorreta. a) A eletrólise, ao contrário das pilhas, é sempre um processo não espontâneo. b) Só se é possível obter gás cloro (Cl 2 ) a partir da eletrólise ígnea do NaCl. c) A quantidade dos produtos obtidos pela eletrólise depende do tempo e da corrente elétrica aplicadas no processo. d) Para se reduzir um mol de prata (Ag + ) é necessário um mol de elétrons. e) O polo positivo é denominado ânodo, e o polo negativo é o cátodo.

13 Proposto 5) Dados: O indicador fenolftaleína é incolor em ph < 8 e rosa em ph acima de 8. O amido é utilizado como indicador da presença de iodo em solução, adquirindo uma intensa coloração azul devido ao complexo iodo-amido formado. Um experimento consiste em passar corrente elétrica contínua em uma solução aquosa de iodeto de potássio (KI). O sistema está esquematizado a seguir. e- A B Para auxiliar a identificação dos produtos são adicionadas, próximo aos eletrodos, solução alcoólica de fenolftaleína e dispersão aquosa de amido. Sobre o experimento é incorreto afirmar que: a) haverá formação de gás no eletrodo B. b) a solução ficará rosa próximo ao eletrodo A. c) no eletrodo B ocorrerá o processo de oxidação. d) o eletrodo A é o cátodo do sistema eletrolítico. e) a solução ficará azul próximo ao eletrodo B. KI (aq)