NOX E REAÇÕES QUÍMICAS 01. (Ita) Quando soluções aquosas de sulfeto de sódio e de nitrato de prata são misturadas observa-se uma lenta turvação da mistura, que com o passar do tempo é sedimentada na forma de um precipitado preto. Qual das equações químicas a seguir é mais indicada para descrever a transformação química que ocorre? (A) Na 2 S + 2AgNO 3 2NaNO 3 + Ag 2 S (B) Na + (aq) + NO 3 - (aq) NaNO 3 (s) (C) S 2- (aq) + 2Ag + (aq) Ag 2 S(s) (D) 2Na + (aq) + S 2- (aq) + 2Ag + (aq) + 2(NO 3 ) - (aq) NaNO 3 (s) + Ag 2 S(s) (E) Na 2 S + 2AgNO 3 2NaNO 3 + Ag 2 S 02. (Ita) Introduz-se uma chapinha de cobre em uma solução aquosa de cloreto férrico contida em um copo. Com o passar do tempo nota-se o seguinte: - não há desprendimento de gás; - a chapinha de cobre perde espessura, mas conserva sua cor característica; - a cor da solução vai mudando aos poucos. Em face dessas observações, qual a opção que contém a equação química que melhor representa o "desaparecimento" do cobre na solução? (A) Cu (c) + Fe 2+ (aq) Cu 2+ (aq) + Fe (c) (B) Cu (c) + 2H + (aq) Cu 2+ (aq) + H 2 (g) (C) Cu (c) + 2Fe 3+ (aq) Cu 2+ (aq) + 2Fe 2+ (aq) (D) 3Cu (c) + 2Fe 3+ (aq) 3Cu 2+ (aq) + 2Fe (c) (E) Cu (c) + 2OH - (aq) (CuO 2 ) 2- (aq) + H 2 (g) 03. (Ita) Considere as reações representadas pelas seguintes equações químicas balanceadas: I. CH 4 (g) + H 2 O(g) CO(g) + 3H 2 (g). II. AgCl(c) + 2NH 3 (aq) Ag(NH 3 ) 2 + (aq) + Cl - (aq). III. Zn(c) + 2H + (aq) Zn 2+ (aq) + H 2 (g). IV. 2H + (aq) + 2CrO 4 2- (aq) Cr 2 O 7 2- (aq) + H 2 O(l). Qual das opções a seguir se refere às reações de óxido-redução? (A) I e II. (B) I e III. (C) III e IV. (D) I, III e IV. (E) I, II, III e IV. 4. (Ita) O processo de decomposição de peróxido de hidrogênio, H 2 O 2, resulta na formação de água e oxigênio. Em relação a esse processo considere que sejam feitas as seguintes afirmações: I - Todas as moléculas de H 2 O 2 são reduzidas. II - Todas as moléculas de H 2 O 2 são oxidadas. III - A variação da energia livre de Gibbs é positiva. IV - Metade das moléculas de H 2 O 2 é reduzida e a outra metade é oxidada. Qual das opções a seguir se refere à(s) afirmação(ões) CORRETA(S)? (A) I. (B) II. (C) III. (D) IV. (E) III e IV. 5. (Ita) Qual das opções a seguir contém a afirmação ERRADA a respeito do que se observa quando da adição de uma porção de níquel metálico, pulverizado, a uma solução aquosa, ligeiramente ácida, de sulfato de cobre? (A) A mistura muda gradualmente de cor. (B) A concentração de íons Ni 2+ (aq) aumenta. (C) A concentração de íons Cu 2+ (aq) diminui. (D) A quantidade de níquel oxidado é igual à quantidade de cobre reduzido. (E) O ph da solução aumenta.
6. (Ita) Assinale a opção relativa aos números de oxidação CORRETOS do átomo de cloro nos compostos KClO 2, Ca(ClO) 2, Mg(ClO 3 ) 2 e Ba(ClO 4 ) 2, respectivamente (A) -1, -1, -1 e -1 (B) +3, +1, +2 e +3 (C) +3, +2, +4 e +6 (D) +3, +1, +5 e +6 (E) +3, +1, +5 e +7 7. (Ita) Considere as reações envolvendo o sulfeto de hidrogênio representadas pelas equações seguintes: I. 2H 2 S(g) + H 2 SO 3 (aq) 3S(s) + 3H 2 O(l) II. H 2 S(g) + 2H + (aq) + SO 4 2- (aq) SO 2 (g) + S(s) + 2H 2 O(l) III. H 2 S(g) + Pb(s) PbS(s) + H 2 (g) IV. 2H 2 S(g) + 4Ag(s) + O 2 (g) 2Ag 2 S(s) + 2H 2 O(l) Nas reações representadas pelas equações acima, o sulfeto de hidrogênio é agente redutor em (A) apenas I. (B) apenas I e II. (C) apenas III. (D) apenas III e IV. (E) apenas IV. 8. (Ita) Considere as reações químicas representadas pelas equações a seguir: I. H 3 CCHCH 2 + HI H 3 CCHICH 3 II. H 3 CCOOH + NaOH H 3 CCOONa + H 2 O III. LiAlH 4 + 4(H 3 C) 2 CO + 4H 2 O 4(H 3 C) 2 CHOH + LiOH + Al(OH) 3 IV. C 6 H 6 ONa + CH 3 CH 2 Cl C 6 H 6 OCH 2 CH 3 + NaCl V. H 3 CCH 2 OH + HCl H 3 CCH 2 Cl+ H 2 O Assinale a opção que apresenta as equações químicas que configuram reações de óxido-redução. (A) Apenas I e II (B) Apenas I e III (C) Apenas II e IV (D) Apenas III e IV (E) Apenas V 9. (Ita) Um frasco contém uma solução aquosa de brometo de sódio e outro frasco, uma solução aquosa de ácido clorídrico saturada dos gases componentes do ar atmosférico. O conteúdo de cada um dos frascos é misturado e ocorre uma reação química. Qual das opções a seguir contém a equação química que melhor representa a reação acima mencionada? (A) 2Cl - (aq) + 2H + (aq) + 1/2 O2(g) H 2 O(l) + Cl 2 (g) (B) 4Br - (aq) + O 2 (g) + 4H + (aq) 2Br 2 (l) + 2H 2 O(l) (C) Cl - (aq) + 3/2 O 2 (g) + H + (aq) HClO 3 (aq) (D) 2Br - (aq) + 2H + (aq) Br 2 (l) + H 2 (g) (E) 2Cl - (aq) + H 2 O(l) + 1/2 O 2 (g) 2OH - (aq) + Cl 2 (g) 10. (Ita) A seguinte reação não balanceada e incompleta ocorre em meio ácido: (Cr 2 O 7 ) 2 + (C 2 O 4 ) 2 Cr 3+ + CO 2 A soma dos coeficientes estequiométricos da reação completa e balanceada é igual a (A) 11. (B) 22. (C) 33. (D) 44. (E) 55. Gabarito 1C 2C 3B 4D 5E 6E 7B 8B 9B 10C
LISTA DE EXERCÍCIOS 20 OXIDAÇÃO E REDUÇÃO 01. Nos sistemas biológicos, uma função importante de determinadas biomoléculas é o transporte de elétrons. Uma das mais importantes biomoléculas é a nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD). A reação de óxidoredução que acontece na célula pode ser representada pelo seguinte equacionamento do equilíbrio: NAD + + 2e + H + = NADH. Sobre essa reação, assinale a alternativa correta. (A) O NADH pode aceitar elétrons. (B) O NADH pode doar elétrons. (C) O NAD + é um redutor. (D) O NADH é a forma oxidada da biomolécula. (E) O NAD + é doador de elétrons. 02. Assinale a afirmativa correta em relação à reação: 2 HCl + NO 2 = H 2 O + NO + Cl 2 (A) O elemento oxigênio sofre redução. (B) O elemento cloro sofre redução. (C) O HCl é o agente oxidante. (D) O NO 2 é o agente redutor. (E) O NO 2 é o agente oxidante. 03. Em qual dos processos abaixo ocorre uma reação de oxirredução? (A) NaCl(s) + Ag + (aq) = AgCl(s) + Na + (aq) (B) Mn 2+ (aq) + SO 4 2- (aq) = MnSO 4 (s) (C) PbO 2 (s) + Pb(s) + 4 H + (aq) + 2 SO 4 2- (aq) = 2 PbSO 4 + 2 H 2 O (D) CuSO 4 (s) = Cu 2+ (aq) + SO 4 2- (aq) (E) Ag + (aq) + CrO 3 - (aq) = AgCrO 3 (s) 04. Analise as seguintes reações: I. 2 HCl + 2 HNO 3 = 2 NO 2 + Cl 2 + 2 H 2 O II. Cl 2 + H 2 O 2 = 2 HCl + O 2 III. Zn + 2 MnO 2 = ZnO + Mn 2 O 3 Os agentes oxidantes das reações I, II e III são, respectivamente (A) HCl ; Cl 2 ; Zn (B) HCl ; H 2 O 2 ; MnO 2 (C) HNO 3 ; H 2 O 2 ; MnO 2 (D) HNO 3 ; H 2 O 2 ; Zn (E) HNO 3 ; Cl 2 ; MnO 2 05. A reação de decomposição térmica do dicromato de amônio (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 tem um efeito visual muito bonito, lembrando a erupção de um vulcão. A reação em questão pode ser representada pela seguinte equação química: (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 = N 2 + Cr 2 O 3 + 4 H 2 O. Esta reação permite concluir que (A) Há um hidróxido representado na equação (B) O hidrogênio sofreu oxidação (C) Há dois sais representados na equação (D) O cromo sofreu redução (E) O número de oxidação do cromo no dicromato de amônio é +3 06. A corrosão do ferro é representada pela reação: 20 Fe + 10 H 2 O + 13 O 2 = 4 FeO + 4 Fe 2 O 3 + 4 Fe(OH) 2 + 4 Fe(OH) 3. Nesta reação, há redução do (A) ferro somente. (B) oxigênio somente. (C) hidrogênio somente. (D) ferro e oxigênio. (E) oxigênio e hidrogênio.
07. As afirmações a seguir são relativas às reações de oxirredução: I. Oxidação é ganho de elétrons, e redução, perda de elétrons. II. Elemento oxidante é o responsável pela oxidação e, portanto, é aquele cujo número de oxidação aumenta. III. O número de elétrons cedidos pelo redutor é igual ao número de elétrons ganhos pelo oxidante. IV. O elemento reduzido recebe elétrons. Assinale as alternativas VERDADEIRAS: (A) somente I e II. (B) somente I, III e IV. (C) somente II, III e IV. (D) somente III e IV. (E) todas são verdadeiras. 08. A geração de energia elétrica por reatores nucleares vem enfrentando grande oposição por parte dos ambientalistas e da população em geral ao longo de várias décadas, em função dos acidentes ocorridos nas usinas nucleares e da necessidade de controle dos resíduos radioativos por um longo período de tempo. Recentemente, o agravamento da crise energética, aliado à poluição e ao efeito estufa resultantes do uso de combustíveis fósseis, e à redução dos resíduos produzidos nas usinas nucleares, têm levado até mesmo os críticos a rever suas posições. O funcionamento da maioria dos reatores nucleares civis baseia-se no isótopo 235 do urânio, 92 U 235. O urânio natural apresenta uma distribuição isotópica de aproximadamente 0,72% de 235 U e 99,27% de 238 U. Para sua utilização em reatores, o urânio deve ser enriquecido até atingir um teor de 3 a 4% em 235 U. Um dos métodos utilizados nesse processo envolve a transformação do minério de urânio em U 3 O 8 sólido ( yellow cake ), posteriormente convertido em UO 2 sólido e, finalmente, em UF 6 gasoso, segundo as reações representadas pelas equações: UO 2(s) + 4HF (g) = UF 4(s) + 2H 2 O (g) (reação 1) UF 4(s) + F 2(g) = UF 6(g) (reação 2) UO 2(s) + 4 HF (g) + F 2(g) = UF 6(g) + 2 H 2 O (g) (reação global) Com relação ao processo de transformação de UO 2 (s) em UF 6 (g), pode-se afirmar que (A) as reações 1 e 2 envolvem processos de óxido- redução. (B) apenas a reação 1 envolve processo de óxido- redução. (C) o agente oxidante na reação 2 é o UF 4 sólido. (D) o agente redutor da reação global é o HF gasoso. (E) na reação global estão envolvidos os estados de oxidação 4 e 6 do urânio. GABARITO: 1B 2E 3C 4E 5D 6B 7D 8E
LISTA DE EXERCÍCIOS - 27 - PILHAS Questão 01) A corrosão de dutos é um sério problema na exploração do petróleo no mar. Uma alternativa simples para evitá-la é ligar os dutos a um metal de sacrifício. Considerando que os dutos utilizados em uma plataforma de exploração sejam de ferro, qual deve ser o metal adequado para evitar a corrosão? (A) Alumínio (B) Berílio (C) Chumbo (D) Ouro (E) Prata Questão 02) Os sais de chumbo constituem-se num grave problema ambiental, pois se ingeridos provocam doenças neurológicas irreversíveis. Numa indústria, quer-se desenvolver um método eletroquímico para depositar chumbo metálico no tratamento do seu efluente. Considere os seguintes valores de potenciaispadrão de redução em meio ácido: O metal mais adequado dentre estes, para ser utilizado como ânodo no processo, é (A) o cobre. (B) a prata. (C) o níquel. (D) o zinco. (E) o alumínio. Questão 03) Considere a tabela a seguir, onde o valor do potencial-padrão de vários eletrodos foi medido a 25 ºC: Pode-se afirmar que para proteger do processo de oxidação, que resulta na formação da ferrugem, toda extensão de uma tubulação de um gasoduto feita de ferro, deve-se empregar, conectadas à tubulação, tiras de (A) cobre, apenas. (B) magnésio, apenas. (C) estanho, apenas. (D) níquel, apenas. (E) estanho e cobre.
Questão 04) Sabe-se que a reciclagem do alumínio para produção de latinhas, por exemplo, é um processo muito mais barato e eficiente, além de consumir muito menos energia, do que a sua fabricação a partir do minério de alumínio (Al 2 O 3 ). Esse metal dissolve-se em ácido clorídrico, mas não em ácido nítrico que oxida rapidamente a superfície do alumínio e o Al 2 O 3 protege o metal de ataques subseqüentes. Essa proteção permite que o ácido nítrico seja transportado em tanques de alumínio. Sobre o alumínio, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas. ( ) O potencial padrão de redução do alumínio (Eº = 1,66V) mostra que ele é facilmente oxidado. ( ) A resistência do alumínio à corrosão deve-se à formação de uma camada fina, dura e transparente de Al 2 O 3 que adere à superfície do metal. ( ) A quantidade de matéria de alumínio necessária para se obter 204g de Al 2 O 3 é 2,5 mols. ( ) O átomo de alumínio possui número atômico 13 e massa 26,98u. Assinale a seqüência correta. (A) V, F, V, V (B) V, V, F, F (C) V, V, F, V (D) F, V, F, F (E) F, F, V, F Questão 05) A primeira pilha elétrica produzida pelo italiano Alessandro Volta em 1800 consistia em discos de Zn e Ag metálicos, separados por discos de papelão molhados com solução aquosa de cloreto de sódio. Desde então, vários outros modelos e combinações de elementos foram sendo propostos. Uma das pilhas mais simples é a de Daniell, a qual é obtida da montagem adequada das semicélulas Cu 2+ /Cu 0 e Zn 2+ /Zn 0. Considerando as informações, assinale a alternativa correta. (A) O potencial padrão da pilha é de -1,10 v. (B) O potencial padrão da pilha é de 0,76 v. (C) O anodo de cobre tem polaridade negativa. (D) O potencial E o (Cu/Cu 2+ ) é 0,34 v. (E) O anodo é formado pela semicélula do zinco. Questão 06) Os potenciais padrões de redução das reações de semipilha do chumbo (Pb) e alumínio (Al) são dados abaixo: Montando-se uma pilha eletroquímica com eletrodos de Pb e de Al, pode-se afirmar que (A) o fluxo de elétrons é no sentido Al --> Pb. (B) a força eletromotriz da pilha é 1,54V. (C) o alumínio funciona como ponte salina. (D) o chumbo é mais facilmente oxidado. (E) a reação não é espontânea. Questão 07) Os potenciais padrões de redução do ferro (Fe) e do cromo (Cr) são dados a seguir: Um guidom de uma bicicleta é feito de aço (que tem ferro como um dos principais componentes) e é cromado. Caso esse guidom sofra um arranhão, baseando-se nos potenciais fornecidos, pode-se afirmar que o cromo (A) não tem efeito sobre a redução do ferro. (B) retarda o processo de corrosão do ferro. (C) não sofre corrosão antes do ferro. (D) acelera o processo de oxidação do ferro. (E) retarda o processo de corrosão do cromo.
Questão 08) Considerando os dados da tabela abaixo, assinale o que for correto. ( ) O potencial padrão de oxidação do Cr 3+ é 0,74V. ( ) Uma pilha montada com cobre e lítio possui equação global Cu+2 + Li --> Cu + Li+. ( ) A força eletromotriz de uma pilha montada com ouro e cobre é 1,16 V. ( ) A força eletromotriz de uma pilha montada com cobre e prata é 1,14 V. ( ) Uma pilha montada com bário e prata possui equação global 2Ag+ + Ba --> 2Ag + Ba+2. Questão 09) Considere a seguinte pilha: Cu 0 Cu 2+ Ag + Ag 0. Sabendo que o cobre cede elétrons espontaneamente aos íons Ag +, é correto afirmar que (A) a concentração de íons Ag + na solução diminui. (B) a prata é o agente redutor. (C) o íon Cu 2+ sofre oxidação. (D) o eletrodo negativo ou ânodo terá a sua massa aumentada. (E) o fluxo de elétrons é: Ag + Ag o. Questão 10) Num frasco de Erlenmeyer contendo uma solução aquosa 1,0 molar de nitrato férrico, introduz-se uma lâmina de ferro, lixada e limpa. Em seguida fecha-se o frasco com uma válvula que impede o acesso de ar mas permite a saída de gases. Assinale a opção que contém a afirmação CERTA em relação ao que ocorrerá no frasco: (A) A lâmina de ferro ganhará massa. (B) A cor da solução mudará de verde para castanha. (C) A presença do ferro não irá alterar a solução. (D) Haverá desprendimento de O2(g). (E) A lâmina de ferro perderá massa. GABARITO: 1)B 2)E 3)B 4)C 5)E 6)A 7)B 8)FVVFV 9)A 10)E
Eletrólise 01. Baterias de níquel-hidreto metálico, MH, são empregadas em aparelhos eletrônicos como telefones, máquinas fotográficas etc. Considere que a reação global desse tipo de bateria seja MH + NiO(OH) = M + Ni(OH) 2 com uma diferença de potencial de saída de 1,35V. Teoricamente, a tensão mínima, em volts, que se deve aplicar para recarregar essa bateria é de (A) -0,5 (B) -1,0 (C) +0,5 (D) +1,0 (E) +1,5 02. Praticamente todos os aparelhos eletrônicos contêm uma ou mais placas de circuito impresso, nas quais são soldados os componentes. As trilhas metálicas dessas placas são de cobre, como mostra a figura a seguir. Considere as seguintes informações, todas corretas, referentes a procedimentos experimentais (I, II, III e IV), que podem ser empregados para obtenção de cobre puro, o mais rapidamente possível, a partir de placas de circuito impresso. I. Ao mergulhar uma mistura de cobre e polímero em ácido nítrico, o cobre reage formando uma solução aquosa de nitrato cúprico. O polímero se mantém intacto. II. Limpando-se a placa e depois a quebrando em pequenos fragmentos, obtém-se um material com maior superfície de contato e que, portanto, reage mais rapidamente. III. Submetendo-se uma solução de nitrato cúprico à eletrólise, forma-se cobre metálico puro. IV. Filtrando-se uma mistura de polímero e solução de nitrato cúprico, a solução passa pelo filtro, mas o polímero fica retido. Com base nessas informações, pode-se concluir que, para se obter cobre puro a partir de placas de circuito impresso usadas, devem-se realizar esses procedimentos na seguinte ordem: (A) II I IV III. (B) III II IV I. (C) I III II IV. (D) III IV II I. (E) II IV I III. 03. Um estudante resolveu folhear sua chave com prata, utilizando a seguinte montagem: Nessa célula, a chave corresponde ao: (A) anodo, que é o pólo positivo. (B) anodo, que é o pólo negativo. (C) catodo, que é o pólo positivo. (D) catodo, que é o pólo negativo. (E) cátodo, onde ocorre a oxidação. 04. A eletrólise ígnea do cloreto de sódio resulta em sódio metálico 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.
05. 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 E > 0, o da eletrólise é não-espontâneo E < 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. 06. Dada a reação Cu + 2HCl CuCl 2 + H 2, assinale a afirmativa correta sabendo-se que os potenciais-padrão de redução do cobre e do hidrogênio são respectivamente 0,34 Volts e 0,00 Volts. (A) A reação produz corrente elétrica. (B) A reação não ocorre espontaneamente. (C) A reação ocorre nas pilhas de Daniell. (D) O cobre é o agente oxidante. (E) O hidrogênio sofre oxidação. 07. 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 pólo positivo é denominado ânodo, e o pólo negativo é o cátodo. 08. 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. 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.
09. 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 (1930-34). 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. 10. Em 2005, a produção brasileira de cloro (Cl 2 ) e de soda (NaOH) atingiu a ordem de 1,3 milhões de toneladas. Um dos processos mais importantes usados na produção destas substâncias é baseado na eletrólise da salmoura (solução saturada de cloreto de sódio), empregando-se uma cuba eletrolítica formada por dois compartimentos separados por uma membrana polimérica, semipermeável. Além do cloro e da soda, forma-se gás hidrogênio. Reação global: 2NaCl (aq) + 2H 2 O (l) 2NaOH (aq) + H 2(g) 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 o C, pode ser formado pela reação do cloro e água: Cl 2(g) + H 2 O (l) HClO (aq) + HCl (aq) 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 catodo e gás cloro no anodo. (C) no catodo, é formado o gás cloro através do recebimento de elétrons. (D) os elétrons migram, através de contato elétrico externo, do pólo negativo para o pólo positivo da célula. (E) para cada mol de gás hidrogênio formado, é necessário um mol de elétrons. GABARITO 1E 2A 3D 4C 5C 6B 7B 8A 9D 10B
LEIS DE FARADAY 01. O alumínio (Al) é obtido, eletroliticamente, a partir de alumina (Al 2 O 3 ) fundida. Durante a eletrólise, o íon Al +3 é reduzido, no cátodo, a Al. Supondo-se uma célula eletrolítica funcionando por 30h, na qual circulou uma corrente de 50 A (constante de Faraday = 96500 C), a massa (g) de alumínio depositada no eletrodo será de, aproximadamente, (A) 504. (B) 0,14. (C) 1512. (D) 19. (E) 38. Solução: Gabarito (A) i= 50A t= 30h = 108.000s Q= i. t = 5,4 x 10 6 C Al +3 + 3 elétrons Al 3x96500C... 27 gramas 5,4 x 10 6 C... x gramas x 504 gramas 02. Uma solução aquosa de cloreto de ouro (AuCl 3 ) foi submetida à eletrólise durante 30min. Considerando a constante de Faraday igual a 96.500 C e a fórmula Q = i. t, determine, aproximadamente, a corrente (A) aplicada na célula para se obter 197 mg de ouro. (A) 0,16. (B) 53,6. (C) 9,65. (D) 0,001. (E) 0,01. Solução: Gabarito (A) Au +3 + 3 elétrons Au 3x96500C...197 gramas x C... 0,197 gramas x = 289,5 C t = 30min = 1800s i =? Q = i. t 289,5 = i. 1800 i 0,16 A 03. Qual o volume de gás flúor que pode ser produzido quando uma corrente de 0,5 A é passada por fluoreto de potássio fundido durante 8 horas? Considere que o gás produzido encontra-se a 273 K e 1,0 atm de pressão. (A) 1,68 L (B) 0,93 ml (C) 6,7 L (D) 0,84 L (E) 3,3 L Solução: Gabarito (A) i = 0,5 A t = 8h = 28800s Q = i. t = 0,5 x 28800 = 14400C 2 F -2-2 elétrons F 2 2x96500C... 22,4 L 14400C... x L x 1,68 L
04. Um grave problema ambiental ainda negligenciado pela sociedade refere-se à poluição causada pelo descarte nos lixões de pilhas usadas dos mais variados tipos. Um dos metais pesados encontrados nas pilhas secas (comuns) é o zinco metálico, ânodo desta fonte de energia e cuja reação de oxidação é Zn Zn +2 + 2 elétrons Quando uma pilha seca se descarrega durante 67min fornecendo uma corrente elétrica de 0,24 A, consumo de zinco, devido à reação anódica, será aproximadamente de (Dado: 1 Faraday = 96500 Coulomb) (A) 0,66 g. (B) 0,85 g. (C) 1,96 g. (D) 0,33 g. (E) 0,16 g. Solução: Gabarito (D) i = 0,24A t = 67min = 4020s Q = i. t = 0,24 x 4020 = 964,8 C Zn Zn +2 + 2 elétrons 65,5 gramas... 2x96500C x gramas... 964,8C x 0,33 gramas Questão 05) A indústria eletroquímica moderna produz atualmente milhões de toneladas de substâncias químicas. A semireação abaixo mostra a formação de cada molécula quando elétrons passam pelo circuito, na eletrólise: 2Cl (l) Cl 2 + 2e A partir dessas informações, calcule o volume (L) de gás cloro (CNTP) que se forma, após o tempo de 100s, com intensidade igual a 9,65A. Dado: 1mol de elétrons = 96500C. (A) 22,40L (B) 11,20L (C) 0,11L (D) 2,24L (E) 0,22L Solução: Gabarito (C) i = 9,65A t = 100s Q = i. t = 9,65 x 100 = 965C 2 Cl - Cl 2 + 2 elétrons 22,4L...2x96500C x L... 965C x 0,11 L