Pilha - Eletroquímica

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1 Pilha - Eletroquímica 1) Considerando um sistema em que as placas de cobre e zinco sejam mergulhadas nas soluções CuSO 4 e ZnSO 4, e que o sistema tinha uma ponte salina com K 2 SO 4, indique: a)as semireações, a reação global e a ddp b)o catodo e o anodo c)onde ocorre a oxidação e a redução d)quem se oxida e quem se reduz e)o agente oxidante e o redutor f)o sentido do fluxo dos elétrons g)quem tem massa aumentada e reduzida h)qual a solução mais diluída e mais concentrada i)qual o papel da ponte salina. Dados: Zn 2+ / Zn 0 E 0 = - 0,76V Cu 2+ / Cu 0 E 0 = +0,34V 2)Considere as semireações e os respetivos potenciais normais de redução: Ni e - Ni E 0 = - 0,25V Au e - Au E 0 = +1,50V Determine: a)ddp b)a equação da pilha c)catodo e anodo d)eletrodo que desgasta e)eletrodo que sofre um aumenta de massa 3) (Puc- MG) Uma pilha foi elaborada a partir das associações das meias pilhas: Fe 2+ /Fe e Al 3+ /Al. E (Fe 2+ /Fe) = - 0,44V ; E (Al 3+ /Al) = - 1,66V. Qual das montagens a seguir representa CORRETAMENTE a pilha funcionando? 4)(Vunesp- SP) A corrosão de ferro metálico envolve a formação envolve a formação de íons Fe 2+. Para evitá- la, chapas de ferro são recobertas por uma camada de outro metal. Em latas de alimentos a camada é de estanho metálico e em canos d'água, de zinco metálico. Explique por que: a) a camada de zinco evita a corrosão de canos d'água;

2 b) quando a camada de estanho é danificada, expondo a camada do ferro, a corrosão acontece mais rapidamente do que quando a referida camada está ausente. Dados: Potenciais padrões de redução a 25 C. Zn e Zn(s) E 0 = - 0,763 V Fe e Fe(s) E 0 = - 0,409 V Sn e Sn(s) E 0 = - 0,136 V 5)Dados os potenciais - padrão de redução: Al e Al (- 1,66 V) Fe e Fe (- 0,44 V), A ddp da pilha Al/Fe, em condições - padrão, é: a) 2,10 V b) 1,32 V c) 1,22 V d) 1,08 V e) 0,88 6) (Cesgranrio- RJ) O esquema adiante representa uma célula voltáica com eletrodos de alumínio e cobalto. Observe a seguir as semi- reações e seus potenciais- padrão de redução: Al e Al 0 (E = - 1,66V) Co e Co 0 (E = - 0,28V) No caso de a célula estar em funcionamento, pode- se afirmar que: I - A força eletromotriz (F.E.M) da cédula será 1,38 volts. II - O agente redutor da célula será o Al. III - O agente oxidante da cédula será o Co. 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. 7) (Uel- PR) Considere a seguinte tabela de potenciais padrão de redução: Zn e Zn E 0 (volts) = - 0,76 Cu e Cu E 0 (volts) = +0,34 Na pilha em que ocorre a reação Zn + Cu 2+ Zn 2+ + Cu Determine a força eletromotriz, em volts.

3 8)(UFF) Considere as seguintes semi- reações: Al 3+ (aq) + 3e Al(s) E = - 1,66 V Cu 2+ (aq) + 2e 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? 9) Encanamentos de ferro mergulhados em água sofrem corrosão, devido principalmente à reação: Fe(s) + 2H (aq) Fe (aq) + H2(g) + +2 Para proteger encanamentos nessas condições, costuma- se ligá- los a barras de outros metais, que são corroídos ao invés dos canos de ferro. Conhecendo os potenciais padrão de redução: Cu e Cu(s) Eº= +0,34 V Fe e Fe(s) Eº= 0,44 V Mg e Mg(s) Eº= 2,37 V 2H + + 2e H2(g) Eº= 0,0 V e dispondo- se de barras de magnésio e cobre, propõe- se: a) Qual metal deve ser utilizado para proteger o encanamento? Justifique. 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. 10)Os potenciais padrões dos eletrodos de zinco e prata são dados abaixo: Ag + + e Ag E = +0,799 V Zn e Zn E = - 0,763V a) Escreva a reação da pilha. b)calcule o potencial padrão e dê o agente oxidante da pilha. 11) Marca- passo é um dispositivo de emergência para estimular o coração. A pilha utilizada nesse dispositivo é constituida por eletrodos de lítio e iodo. Dados: Li + (aq) + e Li(s) E = 3,05V I 2 (s) + 2e 2I (aq) E = + 0,54V a)que substâncias representam X e Y? b)qual a reação representativa da pilha?

4 Gabarito 1)a) Zn 0 Zn e - Cu e - Cu 0 Global: Cu 2+ + Zn 0 Cu 0 + Zn 2+ ddp = +1,10V b)catodo: Cu 0 anodo: Zn 0 c)oxida: Zn 0 Reduz: Cu 0 d)se oxida = perde elétron = Zn 0 se reduz = ganha elétron = Cu +2 e)agente oxidante = CuSO 4 agente redutor: Zn 0 f)sentido = anodo - > catodo Zn 0 Cu 0 g)massa aumentada: Cu 0 massa diminuida: Zn 0 h)diluída: CuSO 4 concentrada: ZnSO 4, i)fazer a migração dos íons para equilibrar as cargas. 2)a) 1,75V b)2 Au Ni 0 3Ni Au 0 c)catodo: ouro anodo: níquel d)níquel e)ouro 3)Letra A 4) a) O zinco por apresentar menor potencial de redução que o cano de ferro, atua como eletrodo de sacrifício, ele é corroído enquanto o ferro está a salvo no estado reduzido. b) Este fato ocorre devido ao estanho ter maior tendência a se reduzir frente ao ferro, este último em contato com o oxigênio atmosférico terá uma rápida oxidação. 5)Letra C 6)Letra D 7) +1,10V 8) a) 2Al(s) + 3Cu +2 (aq) 2Al +3 (aq) + 3Cu(s) b) ΔE = 0,34 - (- 1,66) = 2,00 V c) 2Al(s) 2Al +3 (aq) + 6e

5 9)O magnésio, por possuir potencial de oxidação maior que o do ferro. b) Fe e Fe Mg Mg e Global: Fe +2 + Mg Fe + Mg +2 Oxidante: Fe +2 Redutor: Mg 10)a)2Ag + + Zn 2Ag + Zn +2 b)1,562v agente oxigante = Ag + 11)a)X = Li Y = I 2 b) I 2 + 2Li 2I + 2Li +

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