02 - (Unievangélica GO) Pode-se usar reações químicas de oxidação e redução para produzir corrente elétrica, como mostra o esquema abaixo.

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1 01 - (UERJ) Os preços dos metais para reciclagem variam em função da resistência de cada um à corrosão: quanto menor a tendência do metal à oxidação, maior será o preço. Na tabela, estão apresentadas duas características eletroquímicas e o preço médio de compra de dois metais no mercado de reciclagem. Com o objetivo de construir uma pilha que consuma o metal de menor custo, um laboratório dispõe desses metais e de soluções aquosas de seus respectivos sulfatos, além dos demais materiais necessários. Apresente a reação global da pilha eletroquímica formada e determine sua diferença de potencial, em volts, nas condições-padrão (Unievangélica GO) Pode-se usar reações químicas de oxidação e redução para produzir corrente elétrica, como mostra o esquema abaixo. Potenciais: 1. Zn e ZnO E = 0,76 ev 2. Cu e CuO E = +0,34 ev Analisando-se a pilha e os potenciais de redução, verifica-se que a) o fluxo de elétrons irá do polo anódico para o catódico com o zinco, sofrendo redução. b) o zinco da placa sofrerá oxidação, devido ao seu menor potencial de redução. c) o cobre (Cu 2+ ) ganhará elétrons, portanto sofrerá oxidação. d) o cobre sofrerá oxidação, devido ao seu potencial para perder elétrons (FAMERP SP) A figura representa o esquema de uma pilha formada com placas de níquel e zinco mergulhadas em soluções contendo seus respectivos íons.

2 O catodo e a diferença de potencial da pilha são, respectivamente, a) a placa de níquel e + 0,53 V. b) a placa de níquel e 0,53 V. c) a placa de zinco e 0,53 V. d) a placa de zinco e + 0,53 V. e) a placa de níquel e 0,99 V (UEMG) Pilhas são dispositivos que produzem corrente elétrica, explorando as diferentes capacidades das espécies de perderem ou de ganharem elétrons. A figura abaixo mostra a montagem de uma dessas pilhas: A seguir, estão representadas algumas semirreações e seus respectivos potenciais de redução, a 25º C: Al 3+ (aq) + 3e Al (s) E o = 1,66 V Ni 2+ (aq) + 2e Ni (s) Eº = 0,25 V Mg +2 (aq) + 2e Mg (s) Eº = 2,37 V Fe +2 (aq) + 2e Fe (s) Eº = 0,44 V A pilha de maior diferença de potencial (ddp) pode ser constituída no anodo e no catodo, respectivamente, pelos eletrodos de a) alumínio e magnésio. b) magnésio e níquel. c) alumínio e ferro. d) ferro e níquel.

3 05 - (UEL PR) A pilha de Daniell é constituída basicamente de uma placa metálica de cobre mergulhada em uma solução de sulfato de cobre, constituindo o cátodo, e por uma placa metálica de zinco mergulhada em solução de sulfato de zinco, constituindo o ânodo. Ambos os metais são interligados por um circuito elétrico, e uma ponte salina faz a união das duas células, permitindo a migração de íons entre elas. A reação global que ocorre nessa pilha é representada por Cu 2+ + Zn Cu + Zn 2+, cuja diferença de potencial (Eº) da pilha formada é de 1,10 V. Um estudante resolveu testar uma nova configuração de pilha, substituindo o cobre por uma placa metálica de alumínio mergulhada em uma solução de Al2(SO4)3 e o zinco por uma placa metálica de ferro mergulhada em uma solução de FeSO4. As semirreações de redução envolvidas para a nova pilha construída são dadas a seguir. Fe e Fe Eº = 0,44 V Al e Al Eº = 1,67 V Com base nessas informações, a) escreva a equação química balanceada que representa esse processo e a diferença de potencial da nova pilha construída; b) indique o fluxo de elétrons, o agente oxidante e o agente redutor nessa nova pilha construída (UNIRG TO) Uma célula eletroquímica foi construída baseada nas semirreações apresentadas a seguir. Ni 2+ (aq) + 2e Ni (s) E o = 0,26 V Ag + (aq) + 1e Ag (s) E o = +0,80 V Considerando-se as informações fornecidas, conclui-se que o potencial padrão da célula é de: a) +1,06 V b) 1,06 V c) +0,54 V d) 0,54 V 07 - (PUC SP) Dado: Todas as soluções aquosas citadas apresentam concentração 1 mol.l 1 do respectivo cátion metálico. A figura a seguir apresenta esquema da pilha de Daniell: Nessa representação o par Zn/Zn 2+ é o ânodo da pilha, enquanto que o par Cu 2+ /Cu é o cátodo. A reação global é representada por: Zn(s) + Cu 2+ (aq) Zn 2+ (aq) + Cu(s) E = 1,10 V

4 Ao substituirmos a célula contendo o par Zn/Zn 2+ por Al/Al 3+, teremos a equação 2 Al(s) + 3Cu 2+ (aq) 2 Al 3+ (aq) + 3 Cu(s) E = 2,00 V Uma pilha utilizando as células Al/Al 3+ e Zn/Zn 2+ é melhor descrita por ânodo cátado E(V) a) Zn / Zn 2 Al 3 / Al 3,10 b) Zn / Zn 2 Al 3 / Al 0,90 c) Al / Al 3 Zn 2 / Zn 3,10 d) Al / Al 3 Zn 2 / Zn 1,55 e) Al / Al 3 Zn 2 / Zn 0, (Unievangélica GO) O desenho a seguir representa um experimento em laboratório de química, em que uma placa metálica de cobre foi introduzida em um béquer contendo um litro de solução de nitrato de prata na concentração 0,1M. Sobre este experimento, constata-se que a) o método de filtração pode separar adequadamente o metal formado do outro produto também formado na reação. b) os íons nitrato sofrem redução (agente oxidante) na reação, ao passo que a prata sofre oxidação (agente redutor). c) a quantidade em mols de produto formados é o dobro da quantidade, em mols, dos reagentes. d) um mol de elétrons da placa de cobre é transferido para os íons de prata que estão presentes na solução (Mackenzie SP) A ilustração ao lado representa um experimento em que foi colocado uma barra metálica de zinco mergulhada em uma solução aquosa de sulfato de cobre (II). De acordo com os valores dos E 0 de redução abaixo, pode-se afirmar que

5 Zn 2+ (aq) / Zn(s) E 0 = 0,76 V Cu 2+ (aq) / Cu(s) E 0 = + 0,34 V a) o zinco sofre redução. b) o processo não é espontâneo. c) ocorre a formação de íons Zn 2+ (aq). d) elétrons são transferidos do Cu 2+ (aq) para o Zn(s). e) o Zn(s) é um excelente agente oxidante (UFG GO) Em uma piscina tratada com sulfato de cobre (CuSO4), um usuário deixou uma lata de alumínio submersa. Considerando os potenciais padrão de redução dos metais citados, a) demonstre, por meio de equações eletroquímicas, o que ocorre na superfície do alumínio; b) calcule a ddp e escreva a reação global de uma célula eletroquímica formada por eletrodos de Al e Cu (Unimontes MG) O magnésio metálico é obtido comercialmente através de um processo eletrolítico, utilizando apenas cloreto de magnésio fundido (MgCl2). Uma corrente externa é fornecida para que se estabeleça a oxidação em um eletrodo e a redução no outro, como mostra o esquema geral a seguir: Sobre esse processo, pode-se afirmar que a) o processo é espontâneo, pois gera magnésio metálico a partir de MgCl2. b) a redução dos íons cloreto (Cl ) ocorre no ânodo (polo positivo). c) a reação anódica é representada por Mg e Mg (l). d) os produtos dessa eletrólise são magnésio metálico e gás cloro (Cl2) (UNEMAT MT) Diferentes marcas de telefones celulares buscam ganhar novos clientes, anunciando que a bateria de seus aparelhos é mais eficiente que a dos concorrentes, por manterem o telefone celular

6 ligado por mais tempo. Quando descarregada, a bateria do celular é conectada a uma rede elétrica para que sua carga seja restabelecida. Esse processo é um exemplo de: a) Galvanoplastia. b) Célula galvânica. c) Célula eletrolítica. d) Niquelação. e) Célula energética (UDESC SC) O alumínio é produzido por meio da eletrólise do óxido de alumínio, obtido pelo processamento da bauxita. A equação que representa a eletrólise é: 2Al 2O3(s) 4Al (s) 3O 2 (g) Sobre esta reação, é correto afirmar que o: a) O2 é formado no cátodo. b) alumínio é oxidado. c) estado de oxidação do alumínio no Al2O3 é +2. d) alumínio é reduzido. e) estado de oxidação do oxigênio no Al2O3 é (UFOP MG) A eletrólise do cloreto de sódio fundido, também denominada eletrólise ígnea, produz sódio e gás cloro. Entretanto, quando o processo ocorre em meio aquoso, os produtos são gás cloro e hidróxido de sódio. Nessas reações, a espécie que funcionará como oxidante será: a) O hidróxido de sódio, porque poderá diminuir o seu número de oxidação. b) A molécula de cloro, porque poderá diminuir seu número de oxidação. c) O íon cloreto, porque poderá ganhar elétrons. d) O íon sódio, porque poderá ganhar elétrons (ITA SP) Dois elementos galvânicos reversíveis, distintos, designados por alfa e beta, são ligados entre si por fios metálicos, conforme a figura abaixo. As setas nos fios indicam o sentido da corrente convencional. Os sinais (+) e (-) significam que na célula alfa o eletrodo a é positivo em relação ao eletrodo b, enquanto que na célula beta o eletrodo d é positivo em relação ao eletrodo c. Assinale a opção que contém a afirmação CORRETA em relação à situação acima. a) Os eletrodos b e c são cátodos. b) Nos eletrodos b e d ocorrem reduções. c) No eletrólito da célula alfa, cátions migram do eletrodo a para o eletrodo b.

7 d) Tanto a célula alfa como a beta são baterias em descarga. e) A célula alfa está fornecendo energia elétrica para célula beta (UFRJ) Uma barra de cobre é mergulhada em uma solução que contém íons Ag+. Observa-se, então, o aparecimento de uma leve cor azul na solução e de um depósito escuro na barra de cobre. Ag(aq) + Cu o a) Escreva a reação de oxirredução ocorrida. b) Determine a variação do número de oxidação de cada participante da reação (UFRJ) Utilizando a tabela de potenciais padrão apresentada a seguir, pode-se prever se uma reação ocorre espontaneamente e também determinar a diferença de potencial entre os eletrodos de uma pilha. Sn e - Sn o E o = - 0,14V Fe e - Fe o E o = - 0,44V Zn e - Zn o E o = - 0,76V Ag + + e - Ag o E o = + 0,80V a) Justifique por que nas condições padrões, a reação Sn 2+ + Feº Snº + Fe 2+ ocorre espontaneamente. b) Determine a força eletromotriz padrão (d.d.p. padrão) da pilha zinco/prata (INTEGRADO RJ) O esquema abaixo representa a pilha ferro-hidrogênio (eletrodo padrão) O voltímetro indica a força eletromotriz em condições-padrão. O ânodo desta pilha e o potencial padrão de redução do ferro são, respectivamente: a) eletrodo de ferro e - 0,44V b) eletrodo de ferro e + 0,22V c) eletrodo de ferro e + 0,44V

8 d) eletrodo de hidrogênio e - 0,44v e) eletrodo de hidrog6enio e + 0,44v 19 - (PUC RJ) Dados os potenciais normais de redução abaixo Au e Au E0 = 1,50 V Fe e Fe E0 = -0,44 V Sn e Sn E0 = -0,14 V Hg e Hg E0 = 0,85 V observe as equações que também referem-se às condições normais: I. 2Au + 3Fe 2+ 3Fe +2Au 3+ II. Sn + Hg 2+ Sn 2+ + Hg III. 2Au Hg 3Hg Au IV. Sn + Fe 2- Fe + Sn 2+ pode-se afirmar que aquelas que estão representando reações no sentido espontâneo são a) I e IV b) II e III c) I e II d) III e IV e) II e IV 20 - (UFMG) Os metais possuem diferentes tendências de sofrer corrosão, um processo natural de oxidação. A corrosão pode ser relacionada com a facilidade de obter os metais a partir de seus minérios. Essas informações estão representadas no diagrama, para alguns metais. aumenta a facilidade de redução dos íons Zn Fe Ni Cu Ag Pt Au aumenta a facilidade de oxidação dos íons Com relação ao exposto, assinale a afirmativa FALSA: a) A maior facilidade de um metal sofrer corrosão corresponde a uma maior dificuldade para obtê-lo a partir de seu minério. b) A prata, a platina e o ouro são considerados metais nobres pela sua dificuldade de oxidar-se. c) Os metais com maior facilidade de oxidação são encontrados na natureza na forma de substâncias simples. d) O zinco metálico é o mais reativo entre os metais listados (UFTM MG) Observe a pilha galvânica.

9 Chave Multímetro Znº NO 3 Na+ + Niº NO 3 Zn 2+ NO 3 NO 3 NO 3 Ni 2+ Dados: potenciais padrão de redução dos eletrodos a 25 ºC Semirreação Eº(volts) Zn 2+ (aq) + 2e Zn(s) 0,76 Ni 2+ (aq) + 2e Ni(s) 0,25 Levando-se em conta os potenciais-padrão de redução dos eletrodos a 25 ºC, são feitas as seguintes afirmações: I. ao se fechar o circuito, haverá um fluxo de elétrons do eletrodo de níquel para o de zinco; II. o eletrodo de níquel será o cátodo nesta pilha; III. ao se fechar o circuito, o voltímetro deve acusar um valor aproximado de 0,5 volt; IV. os cátions da ponte salina migram para o recipiente contendo a solução de Zn(NO3)2. Das afirmações acima, está correto o contido em a) I, somente. b) II, somente. c) I e IV, somente. d) II e III, somente. e) I, III e IV, somente (FATEC SP) A ilustração refere-se a um experimento em que lâminas metálicas são imersas em soluções de solutos iônicos. prata solução de ZnSO 4 zinco solução de AgNO 3 Tubo-1 Tubo-2 zinco solução de MgSO 4 cobre solução de AgNO 3 Tubo-3 Tubo-4 Analisando-se os valores dos E o de redução:

10 E o Cu 2 0,34V / Cu E o 0,80V Ag / Ag E o Zn 2 0,76V / Zn E o 2,37V Mg 2 / Mg pode-se concluir que não serão observados sinais de transformação química a) no tubo 1. b) nos tubos 2 e 3. c) no tubo 2. d) nos tubos 1 e 3. e) no tubo 4. TEXTO: 1 - Comum às questões: 23, 24 Um estudante de química montou três sistemas constituídos de tubos de ensaio com amostras de metais imersos em soluções aquosas salinas para observar a ocorrência de reações químicas, conforme a ilustração a seguir: Tubo 1: Prata metálica (Ag) em solução de sulfato de magnésio (MgSO4) Tubo 2: Zinco metálico (Zn) em solução de nitrato de prata (AgNO3) Tubo 3: Alumínio metálico (Al) em solução de sulfato de cobre (CuSO4) Obs.: (Errata) Os potenciais da tabela acima são de redução e não de oxidação como está na tabela (IFGO) Considerando os metais presentes na tabela, assinale qual a maior diferença de potencial que é possível conseguir ao montar uma pilha escolhendo dois desses metais. a) Eº = + 4,03 V d) Eº = + 2,00 V b) Eº = + 2,71 V e) Eº = +3,17 V c) Eº = + 2,46 V

11 24 - (IFGO) Considerando todos os tubos de ensaio, indique em qual(is) o estudante observou a ocorrência de reação química. a) Apenas no tubo 1. b) Nos tubos 1, 2 e 3. c) Nos tubos 1 e 2. d) Apenas no tubo 3. e) Nos tubos 2 e 3. TEXTO: 2 - Comum à questão: 25 Em um laboratório didático, um aluno montou pilhas elétricas usando placas metálicas de zinco e cobre, separadas com pedaços de papel-toalha, como mostra a figura. Utilizando três pilhas ligadas em série, o aluno montou o circuito elétrico esquematizado, a fim de produzir corrente elétrica a partir de reações químicas e acender uma lâmpada. Com o conjunto e os contatos devidamente fixados, o aluno adicionou uma solução de sulfato de cobre (CuSO4) aos pedaços de papel-toalha de modo a umedecê-los e, instantaneamente, houve o acendimento da lâmpada (UNESP SP) A tabela apresenta os valores de potencial-padrão para algumas semirreações.

12 Considerando os dados da tabela e que o experimento tenha sido realizado nas condições ambientes, escreva a equação global da reação responsável pelo acendimento da lâmpada e calcule a diferença de potencial (ddp) teórica da bateria montada pelo estudante. GABARITO: 1) Gab: Fe 0 (s) + Cu 2+ (aq) Fe 2+ (aq) + Cu 0 (s) E o = +0,34 ( 0,44) = +0,78 V 2) Gab: B 3) Gab: A 4) Gab: B 5) Gab: a) A equação química balanceada que representa esse processo é calculada da seguinte forma Fe e Fe (3) Eº = 0,44 V Al Al e (2) Eº = +1,67 V Somando-se ambas as semirreações, tem-se a reação global e a diferença de potencial a seguir. 3Fe Al 3Fe + 2Al 3+ Eº = 1,23 V b) O fluxo de elétrons vai do Al (ânodo) para o Fe 2+ (cátodo), o agente oxidante é Fe 2+ e o agente redutor é Al. 6) Gab: A 7) Gab: E 8) Gab: A 9) Gab: C 10) Gab: a) 2 Al Cu 2+ 2 Al Cu 0 b) 2 Al Cu 2+ 2 Al Cu 0 E 0 = 0,34 + 1,66 = 2,00 V 11) Gab: D 12) Gab: C 13) Gab: D 14) Gab: D 15) Gab: E 16) Gab: a) 2Ag + + Cu 0 2Ag 0 + Cu 2+ b) a prata varia de +1 para zero; o cobre varia de zero para 2+ 17) Gab: a) Porque o E da reação é maior que zero. b) E = 1,56V 18) Gab: A

13 19) Gab: B 20) Gab: C 21) Gab: D 22) Gab: D 23) Gab: E 24) Gab: E 25) Gab: Equação: Cu 2+ (aq) + Zn(s) Cu(s) + Zn 2+ (aq) ; ddp: 3,3 V

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