GOVERNO DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA FUNDAÇÃO DE APOIO À ESCOLA TÉCNICA ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL REPÚBLICA

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1 GOVERNO DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA FUNDAÇÃO DE APOIO À ESCOLA TÉCNICA ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL REPÚBLICA Aulas de Apoio Química 3ª Série Eletroquímica II 1. (Ufjf 2012) Um aluno fez experimentos eletroquímicos com placas de cobre e soluções ácidas e salinas. No primeiro experimento, a placa de cobre foi mergulhada em uma solução de ácido clorídrico (ph=1). No segundo experimento, outra placa de cobre foi mergulhada em uma solução de nitrato de prata. Com base nos valores de potencial apresentados abaixo, responda aos itens a, b, c, d. Ag 1 e Ag (s) Eº 0,80V Cu 2 e Cu (s) Eº 0,34V Zn 2 e Zn (s) Eº 0,76V 2H 2 e H 2(g) Eº 0,00V 3 Au 3 e Au (s) Eº 1,42V a) Ocorreu alguma reação no primeiro experimento? Explique. b) Identifique os agentes redutor e oxidante do segundo experimento. c) Calcule a ddp do processo, caso a placa de cobre seja trocada por uma placa de zinco no primeiro experimento. d) Se a placa de cobre for trocada por uma placa de ouro, o que ocorreria no segundo experimento? Justifique. 2. (Ufg 2012) Em metalurgia, um dos processos de purificação de metais é a eletrodeposição. Esse processo é representado pelo esquema abaixo, no qual dois eletrodos inertes são colocados em um recipiente que contém solução aquosa de NiC 2. Dados: Constante de Faraday: C/mol Massa Molar do Ni: 59 g/mol

2 Baseando-se no esquema apresentado, a) escreva as semirreações, que ocorrem no cátodo e no ânodo, e calcule a corrente elétrica necessária para depositar 30 g de Ni(s) em um dos eletrodos durante um período de uma hora; b) calcule a massa de NiC 2, com excesso de 50%, necessária para garantir a eletrodeposição de 30 g de Ni(s). 3. (Espcex (Aman) 2012) Considere o esquema a seguir, que representa uma pilha, no qual foi colocado um voltímetro e uma ponte salina contendo uma solução saturada de cloreto de potássio. No Béquer 1, correspondente ao eletrodo de alumínio, está imersa uma placa de alumínio em uma solução aquosa de sulfato de alumínio 1mol L 1 e no Béquer 2, correspondente ao eletrodo de ferro, está imersa uma placa de ferro em uma solução aquosa 1 de sulfato de ferro 1mol L. Os dois metais, de dimensões idênticas, estão unidos por um fio metálico. DADOS: Potenciais padrão de redução E red a 1atm e 25 C. 3 A 3e A E 1,66 V 2 Fe 2e Fe E 0,44 V Considerando esta pilha e os dados abaixo, indique a afirmativa correta. a) A placa de ferro perde massa, isto é, sofre corrosão. b) A diferença de potencial registrada pelo voltímetro é de 1,22 V (volts). c) O eletrodo de alumínio é o cátodo. d) O potencial padrão de oxidação do alumínio é menor que o potencial padrão de oxidação do ferro.

3 e) À medida que a reação ocorre, os cátions K da ponte salina se dirigem para o béquer que A SO. contém a solução de (Udesc 2012) Uma pilha de permanganato é baseada nas semirreações e nos seus respectivos potenciais padrões de redução mostrados abaixo: 2 0 Zn 2e Zn E 0,76 V MnO 8H 5 e Mn 4H O E 1,51 V Assinale a alternativa correta. a) O zinco metálico é o cátodo. b) O íon permanganato, MnO 4, é o agente redutor. c) O estado de oxidação do manganês no íon permanganato é +4. d) A tensão produzida por esta pilha em condições padrão é 2,27 V. e) A tensão produzida por esta pilha em condições padrão é 0,75 V. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto a seguir. Em um laboratório, foi feito um experimento com dois pregos, placa de Petri, fio de cobre, fita de zinco, gelatina incolor em pó e soluções de fenolftaleína e ferricianeto de potássio (K3[Fe(CN)6]). O íon Fe 2+, ao reagir com ferricianeto de potássio, forma um composto azul. A fenolftaleína é um indicador ácido-base. Na placa de Petri foram colocadas e misturadas a gelatina, preparada com pequena quantidade de água, e gotas das soluções de fenolftaleína e ferricianeto de potássio. Dois pregos foram limpos e polidos; num deles foi enrolado um fio de cobre e no outro uma fita de zinco, sendo colocados em seguida na placa de Petri. Adicionou-se um pouco mais de gelatina, para cobrir completamente os pregos. No dia seguinte, foi registrada uma foto do experimento, representada na figura. Considere: Fe aq 2 e Fe s E 0,44V Zn aq 2 e Zn s E 0,76V Cu aq 2 e Cu s E 0,34V O2 g 2H2O( ) 4e 4 OH aq E 0,40V 5. (Uftm 2012) No experimento realizado, pode-se afirmar corretamente que as espécies químicas oxidadas nos pregos à esquerda e à direita da figura são, respectivamente,

4 a) Cu e Fe. b) Cu e Zn. c) Fe e Fe. d) Fe e O2. e) Fe e Zn. 6. (Cesgranrio 2011) A parte da química que estuda o relacionamento entre a corrente elétrica e as reações químicas é a eletroquímica. A primeira pilha foi criada em 1800 por Alessandro Volta. Essa pilha utilizava discos de cobre e zinco, separados por algodão embebido em solução salina. Em 1836, John Frederick Daniell construiu uma pilha com eletrodos de cobre e zinco, mas cada eletrodo ficava em uma cela individual, o que aumentava a eficiência da pilha, pois ela possuía um tubo que ligava as duas cubas. Essa pilha ficou conhecida como pilha de Daniell. A nomenclatura atribuída a esse tubo foi a) ânodo. b) cátodo. c) ponte salina. d) ponte de hidrogênio. e) circuito externo. 7. (Udesc 2011) Em uma pilha de Daniel, o eletrodo em que ocorre a oxidação é denominado: a) célula eletrolítica b) cátodo c) ânodo d) célula eletroquímica e) célula galvânica 8. (Pucrj 2011) Uma cela galvânica consiste de um dispositivo no qual ocorre a geração espontânea de corrente elétrica a partir de uma reação de oxirredução. Considere a pilha formada por duas meia-pilhas constituídas de alumínio em solução aquosa de seus íons e chumbo em solução aquosa de seus íons e os potenciais de redução abaixo: 3 0 (s) A 3e A E 1,68V 2 0 (s) Pb 2e Pb E 0,13V Sobre essa pilha, é correto afirmar que: 3 2 (s) (s) a) a equação global desta pilha é 2 A 3 Pb 2 A 3 Pb b) o metal alumínio atua como agente oxidante. c) a espécie 2 Pb atua como agente redutor. d) a diferença de potencial gerada nesta pilha é de 1,55 V. e) na semiequação de redução balanceada, a espécie 2 Pb recebe um elétron. 9. (Udesc 2011) Observe as semirreações e os seus potenciais padrões de redução abaixo: Fe aq 2e Fes 0,44 V Cu aq 2e Cus 0,34 V Se os íons ferro (II) e cobre (II) em solução se encontram nos seus estados-padrão, a tensão produzida por esta célula galvânica é: a) 78 V b) 78 V c) 10 V d) 10 V

5 e) 4 V 10. (Fatec 2010) Para responder à questão, considere os seguintes dados sobre potenciais padrão de redução. Semirreação E θ / volt Mg e - Mg (s) - 2,37 Zn e - Zn (s) - 0,76 Fe e - Fe (s) - 0,44 Cu e - Cu(s) 0,34 Ag + + e - Ag (s) 0,80 Uma tubulação de ferro pode ser protegida contra a corrosão se a ela for conectada uma peça metálica constituída por a) magnésio ou prata. b) magnésio ou zinco. c) zinco ou cobre. d) zinco ou prata. e) cobre ou prata.

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