Lista Para Site

Colgio Planeta

Lista 04 Prof.: Gilberto Lista de Qumica

Data: 09 / 11 / 2011

Aluno(a): Turma: Turno:

Nada na vida deve ser temido, somente compreendido. Agora hora de compreender mais para temer menos.

Marie Curie

Eletroqumica

01 - (UDESC SC/2009) O funcionamento de uma pilha de Daniell baseado nas semirreaes abaixo, cada uma representada com o respectivo potencial padro de reduo.

Zn(s) Zn2+(aq) + 2e E0 = 0,76 V Cu2+(aq) + 2e Cu(s) E0 = +0,34 V

Considerando-se essas informaes, correto afirmar que:

A) a diferena de potencial dessa pilha, em condies-padro, -0,42 V.

B) o eletrodo de cobre funciona como nodo. C) o eletrodo de cobre funciona como ctodo. D) a diferena de potencial dessa pilha, em condies-padro,

0,42 V. E) a diferena de potencial dessa pilha, em condies-padro,

-1,1 V.

02 - (Unimontes MG/2009) Observe a pilha eletroqumica representada no esquema abaixo.

A equao global da pilha 2Al + 3Cu2+ 2Al3+ + 3Cu, e seu potencial igual a 2,00V, em condies padres. Sobre o seu funcionamento, pode-se afirmar que

A) a concentrao de ons Cu2+ aumenta, na soluo em que est o ctodo.

B) a remoo de parte do eletrodo de alumnio altera o potencial da pilha.

C) a adio de Cu meia pilha do cobre no altera o potencial. D) a massa do eletrodo de Al aumenta no decorrer da reao.

03 - (UFV MG/2009) Considere a cela eletroqumica abaixo, formada pelas semicelas (a) e (b) interligadas por uma ponte salina e eletrodos inertes de platina. A semicela (a) contm soluo de Na2SO3 1,0 mol L1, enquanto que a semicela (b) contm soluo de KMnO4 1,0 mol L1 em H2SO4 1,0 mol L1. As semireaes e os respectivos potenciais de eletrodo so:

MnO4 + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O E0 = + 1,51 Volt. SO42 + 2H+ + 2e SO32 + H2O E0 = +0,172 Volt.

Assinale a afirmativa CORRETA:

A) Os eltrons so transportados pela ponte salina. B) No eletrodo da semicela (a) ocorre reduo do on SO42. C) O fluxo de eltrons parte da semicela (b) em direo

semicela (a). D) Na reao global, o on MnO4 reage com o on SO32

formando Mn2+ e SO42.

04 - (PUC Camp SP/2010) A palha de ao uma liga metlica que possui 99% de ferro, em massa.

Dados: potenciais padro de eletrodo (V)

Na+ + e Na 2,71 Al3+ + 3e Al 1,66 Zn2+ + 2e Zn 0,76 Cr3+ + 3e Cr 0,74 Fe2+ + 2e Fe 0,44 Cu2+ + 2e Cu + 0, 337 I2 + 2e 2I + 0,54 Cl2 + 2e 2Cl + 1,36

Para oxidar esse metal, basta colocar a palha de ao em contato com uma soluo aquosa 1 mol L1, a 25 C, de:

A) ZnI2 B) AlI3 C) NaCl D) CrCl3 E) CuCl2

05 - (FMJ SP/2010) A figura mostra uma pilha formada com os eletrodos X e Y.

Dadas as semi-reaes de reduo:

Cu2+ (aq) + 2 e Cu (s) E = + 0,34 V Ni2+ (aq) + 2 e Ni (s) E = + 0,26 V Mg2+(aq) + 2 e Mg (s) E = 2,37 V Zn2+ (aq) + 2 e Zn (s) E= 0,76 V

Dentre as diferentes pilhas possveis, aquela em que X o eletrodo de zinco e que apresenta maior diferena de potencial tem E igual a

A) 3,13 V. B) 2,63 V. C) 1,61 V. D) 1,10 V. E) 1,02 V.

guilhermepereiraHighlight




06 - (UEL PR/2010) Leia o texto a seguir:

Ser lanado na prxima quarta-feira, 1 de julho, em So Bernardo do Campo (SP), o primeiro nibus brasileiro a hidrognio. [...] O projeto nibus Brasileiro Clula Combustvel a Hidrognio o ponto de partida para o desenvolvimento de uma soluo mais limpa para o transporte pblico urbano no Brasil.

(Disponvel em: Acesso em: 19 out. 2009.)

Quanto aos processos qumicos envolvidos na produo de energia eltrica em clulas de combustveis a partir do oxignio e do hidrognio, correto afirmar:

A) O estado de oxidao do oxignio aumenta de zero para +2 B) A equao balanceada para o processo global H2 + O2

2 H2O C) O oxignio um agente redutor e o hidrognio um oxidante. D) O hidrognio reduzido conforme a semi-reao H2 2H+ +

2e E) A reao que ocorre no ctodo : 1/2 O2 + 2H+ + 2e

H2O

07 - (UFMG/2010) As clulas a combustvel constituem uma importante alternativa para a gerao de energia limpa. Quando o combustvel utilizado o hidrognio, o nico produto da reao o vapor de gua. Nesse caso, as semirreaes que ocorrem so:

H2 2 H+ + 2 e O2 + 4 H+ + 4 e 2 H2O

Considerando-se essas informaes, CORRETO afirmar que a equao da reao global do processo descrito

A) 2 H+ + 1/2 O2 H2O B) 2 H+ + 1/2 O2 + 2e H2O C) 1/2 H2 + 1/2 O2 + H+ + e H2O D) H2 + 1/2 O2 H2O

08 - (UFSC/2010) Uma clula combustvel um dispositivo eletroqumico constitudo por dois eletrodos, denominados de ctodo e nodo, sendo capaz de gerar eletricidade a partir de um combustvel e de um comburente, segundo a reao global: )l(2)g(22

1)g(2 OHOH + . Igualmente, todas as clulas tm um eletrlito, onde ocorre o transporte dos ons produzidos, e uma fina camada de catalisador normalmente de platina ou de nquel que recobre o eletrodo. O diagrama a seguir representa uma clula combustvel de hidrognio.

Assinale a(s) proposio(es) CORRETA(S).

01. Em uma clula de combustvel de hidrognio, o hidrognio sofre reduo e o oxignio oxidao.

02. No nodo, polo positivo, ocorre reduo do hidrognio. 04. O potencial gerado por uma clula combustvel negativo,

assim podemos considerar que ocorre uma reao espontnea.

08. Para gerar uma maior ddp (diferena de potencial), seria necessrio construir uma bateria contendo clulas combustveis arranjadas em srie.

16. Na clula combustvel, os eltrons fluem do polo negativo para o polo positivo.

32. O catalisador acelera as reaes qumicas entre o oxignio e o hidrognio.

64. O hidrognio o comburente e necessita estar armazenado; o oxignio o combustvel e vem do ar atmosfrico.

09 - (UFSCAR SP/2008) Uma tecnologia promissora para a reduo do uso de combustveis fsseis como fonte de energia so as clulas de combustvel, nas quais os reagentes so convertidos em produtos atravs de processos eletroqumicos, com produo de energia eltrica, que pode ser armazenada ou utilizada diretamente. A figura apresenta o esquema de uma clula de combustvel formada por duas cmaras dotadas de catalisadores adequados, onde ocorrem as semi-reaes envolvidas no processo.

O contato eltrico entre as duas cmaras se d atravs de uma membrana permevel a ons Ho e do circuito eltrico externo, por onde os eltrons fluem e acionam, no exemplo da figura, um motor eltrico. Comparando-se um motor a exploso com outro movido a eletricidade gerada por uma clula de combustvel, ambos utilizando etanol, os produtos finais sero os mesmos CO2 e H2O , mas a eficincia da clula de combustvel maior, alm de operar em temperaturas mais baixas.

A) Sabendo que no processo esto envolvidos, alm de reagentes e produtos finais, a gua, ons Ho e eltrons, escreva as equaes qumicas balanceadas para as semi-reaes que ocorrem em cada cmara da clula de combustvel apresentada na figura.

B) Determine o sentido do fluxo de eltrons pelo circuito eltrico externo (motor eltrico). Justifique sua resposta.

10 - (FUVEST SP/2008) Foi montada uma pilha em que o plo positivo era constitudo por um basto de paldio, mergulhado numa soluo de cloreto de paldio e o plo negativo, por um basto de nquel, mergulhado numa soluo de sulfato de nquel. As semi-reaes que representam os eletrodos so:

iN e2NiPd e2Pd

22

+

+

+

+

A) Escreva a equao que representa a reao qumica que ocorre quando a pilha est funcionando (sentido espontneo).

B) O que acontece com as concentraes de Pd2+ e Ni2+ durante o funcionamento da pilha? Explique.

C) Os dados da tabela abaixo sugerem que o princpio de Le Chtelier se aplica reao qumica que acontece nessa pilha. Explique por qu.

21,100,1100,0C24,100,100,1B27,1100,000,1AV/EmolL/]Ni[molL/]Pd[oExperiment 1212 ++

E diferena de potencial eltrico






11 - (UFES/2008) Considere as seguintes semi-reaes a 25 C:

I. Fe(s) e3)aq(Fe3 + + V04,0E = II. Fe(s) e2)aq(Fe2 + + V44,0E = III. ++ 4OH e4)l(OH2)g(O 22 V23,1E =

onde E (em volts) o potencial padro de reduo.

A) Sabendo que a relao entre a variao na energia livre de Gibbs )G( e E dada pela expresso nFEG = , onde n e F so, respectivamente, o nmero de mols de eltrons e a constante de Faraday, calcule o E para a reao

++ + eFeFe 32 . Dado: F = 96500 C.mol1

B) Escreva a equao balanceada da oxidao do Fe(s) para Fe3+ na presena de gua e oxignio. Calcule o E dessa reao.

C) Com base nos resultados encontrados nos itens A e B, preveja em que condies o Fe(s) sofre oxidao espontnea para Fe3+(aq). Justifique a sua resposta.

12 - (UEM PR/2010)

Na eletrlise de uma soluo aquosa de AgF, usando eletrodos inertes, faz-se passar uma corrente eltrica de 4,46 ampres durante 100 segundos, o que leva formao de prata metlica e gs oxignio. Considerando essas afirmaes e as semirreaes abaixo, com seus respectivos potenciais padro de reduo, assinale o que for correto.

(Dados: constante de Faraday = 96500C/mol.)

Ag+(aq) + e Ag(s) Eored = 0,80 V O2(g) + 4H+(aq) + 4e 2H2O(l) Eored = 1,23 V

01. A semirreao de reduo, que ocorre no ctodo Ag+(aq) + e Ag(s).

02. A semirreao de oxidao, que ocorre no nodo 2H2O(l) O2(g) + 4H+(aq) + 4e.

04. Para que a eletrlise ocorra necessrio aplicar uma voltagem superior a 0,43 V.

08. Ser produzido no ctodo, aproximadamente, 0,05 g de Ag(s).

16. Se a corrente for aumentada para 44,6 ampres, a quantidade de Ag(s) ser dez vezes maior.

13 - (UNESP SP/2010) A pilha esquematizada, de resistncia desprezvel, foi construda usando-se, como eletrodos, uma lmina de cobre mergulhada em soluo aquosa, contendo ons Cu+2 (1mol.L1) e uma lmina de zinco mergulhada em soluo aquosa contendo ons Zn+2 (1mol.L1). Alm da pilha, cuja diferena de potencial igual a 1,1 volts, o circuito constitudo por uma lmpada pequena e uma chave interruptora Ch. Com a chave fechada, o eletrodo de cobre teve um incremento de massa de 63,5 g aps 193s.

Dados: P = U.i Carga de um mol de eltrons = 96 500C Massas molares (g.mol1): Zn = 65,4; Cu = 63,5 Cu+2 + 2 e Cu Zn+2 + 2 e Zn

Considerando que a corrente eltrica se manteve constante nesse intervalo de tempo, a potncia dissipada pela lmpada nesse perodo foi de:

A) 1,1 mW. B) 1,1 W. C) 0,55 mW. D) 96 500 W. E) 0,22 mW.

14 - (UFMS/2010) Sabendo-se que, num sistema eletroqumico, a carga Q (Coulombs) obtida pelo produto da corrente i (Ampere) pelo tempo t (segundos), e que a passagem de 1 mol de eltrons numa galvanoplastia produz 1 Faraday de carga (96500 Coulombs), calcule a massa de prata metlica, em gramas, que ser depositada no catodo, pela passagem de 19,3 A de corrente, durante 1 hora 23 minutos e 20 segundos, numa soluo aquosa contendo ons Ag+.

15 - (UNIFOR CE/2010) A manuteno de tubulaes, tanques de estocagem e estruturas metlicas exige um combate constante contra a corroso do ao. A forma mais simples a pintura. Outro mtodo empregado de menor custo e mo de obra, a proteo catdica. O objeto de ferro a ser protegido conectado a um bloco de um metal ativo, o anodo de sacrifcio, diretamente ou por meio de um fio. Enquanto o metal ativo durar, o ferro protegido. Com base nos dados tabelados a seguir

0,34Cue 2 Cu0,26Ni2e Ni0,44 -Fe2e Fe0,76 -Zn2e Zn2,37-Mg2e Mg(volt)Ereao-Meia

(s)-(aq)2

(s)-(aq)2

(s)-(aq)2

(s)-(aq)2

(s)-(aq)2

++

++

+

+

+

+

+

+

+

+

pode-se prever que so anodos de sacrifcio adequados:

A) Magnsio apenas. B) Cobre apenas. C) Cobre e nquel apenas. D) Magnsio e zinco apenas. E) Cobre, nquel e zinco apenas.

16 - (UFG GO/2010) Baterias de nquel-hidreto metlico, MH, so empregadas em aparelhos eletrnicos como telefones, mquinas fotogrficas etc. Considere que a reao global desse tipo de bateria seja

MH + NiO(OH) M + Ni(OH)2

com uma diferena de potencial de sada de 1,35 V. Teoricamente, a tenso mnima, em volts, que se deve aplicar para recarregar essa bateria de:

A) -0,5 B) -1,0 C) +0,5 D) +1,0 E) +1,5

17 - (Unimontes MG/2010) O alumnio metlico produzido atravs da eletrlise gnea, usando o xido de alumnio (Al2O3), tambm conhecido por alumina, e a criolita que atua como fundente. Relacionando o processo de fabricao do alumnio com as propriedades qumicas e fsicas da alumina, INCORRETO afirmar que






A) os ons Al3+ e O2 da rede cristalina so liberados na eletrlise gnea.

B) o ponto de fuso do xido de alumnio caracterstico de slido inico.

C) as partculas presentes na alumina esto unidas por foras eletrostticas.

D) o xido de alumnio apresenta condutividade inica no estado slido.

18 - (FUVEST SP/2009) gua pode ser eletrolisada com a finalidade de se demonstrar sua composio. A figura representa uma aparelhagem em que foi feita a eletrlise da gua, usando eletrodos inertes de platina.

A) Nesse experimento, para que ocorra a eletrlise da gua, o que deve ser adicionado, inicialmente, gua contida no recipiente IV? Justifique.

B) D as frmulas moleculares das substncias recolhidas, respectivamente, nos tubos II e III.

C) Qual a relao estequiomtrica entre as quantidades de matria (mols) recolhidas em II e III?

D) Escreva a equao balanceada que representa a semi-reao que ocorre no eletrodo (anodo) inserido no tubo III.

19 - (UFG GO/2008) Considere o sistema, a seguir, que constitudo de gua contendo uma pequena quantidade de um eletrlito, juntamente com as semi-equaes e os respectivos potenciais padro de reduo:

( ) ( ) ( )( ) ( )

02 2

02

4 4 2 1 229 V2 2 0 V

O g H aq e H O l E ,H aq e H g E

+

+

+ + = +

+ =

Ao se conectar uma bateria que fornea tenso suficiente, observa-se a formao de bolhas na superfcie de cada um dos eletrodos. Considerando a situao.

A) escreva a(s) equao (es) que representa(m) o(s) produto(s) formado(s) em cada eletrodo;

B) explique por que o pH resultante em um dos tubos acido e no outro, neutro;

C) explique como identificar, visualmente, qual o produto formado em cada tubo.

TEXTO: 1 - Comum questo: 20

Gigantes reservas de petrleo foram encontradas recentemente no Brasil. Essas reservas situam-se em regies de grandes profundidades em guas ocenicas e abaixo de uma camada de sal, por isso, denominadas de pr-sal. Com a explorao dessas reservas, o Brasil aumentar significativamente a produo de petrleo. Aps a extrao, o petrleo transportado at as refinarias, onde passar por uma srie de processos de purificao denominada de refino, em que o petrleo entra na fornalha, aquecido e segue para a torre de destilao, onde sero separadas as diversas fraes.

20 - (UFPB/2010) A corroso uma preocupao nos projetos envolvendo transporte de petrleo via oleodutos (tubulaes de ao). Uma forma de prevenir a corroso dessas tubulaes conectar a elas uma barra de metal que se oxida mais facilmente que o ao, a qual funciona como eletrodo de sacrifcio. No esquema a seguir, o metal do eletrodo de sacrifcio o magnsio.

Considerando essas informaes, correto afirmar:

A) O magnsio o anodo, que recebe o fluxo de eltrons. B) O magnsio o anodo, de onde sai o fluxo de eltrons. C) O magnsio o catodo, de onde sai o fluxo de eltrons. D) A tubulao de ao o anodo, que recebe o fluxo de

eltrons. E) A tubulao de ao o catodo, de onde sai o fluxo de

eltrons

TEXTO: 2 - Comum questo: 21

Jeremy Nicholson, ao estudar a absoro do cdmio, um metal que provoca cncer, pelas clulas vermelhas do sangue, observou os metablitos assinaturas de todas as reaes qumicas que ocorrem no organismo. Descobriu, tambm, que os microorganismos do intestino representam um papel crucial na sade e nas doenas humanas. Em suas pesquisas, ele combina os metablitos com bactrias especficas. Isso, porm, s foi possvel recentemente, pois as bactrias s sobrevivem em ambientes altamente cidos e livres de oxignio. As novas tecnologias de seqenciamento de DNA possibilitam a identificao das cerca de mil espcies de bactrias do intestino, permitindo o lanamento de um projeto com a meta de descrever completamente a flora intestinal humana.

(Adaptado de Jeremy Nicholson. Scientific American. Brasil. Agosto, 2007)

21 - (PUC Camp SP/2009) Considere a seguinte tabela de potenciais padro de reduo:

00 0,H 2e H

28 Co 2e Co

0,40 Cd 2e Cd

0,44 Fe 2e Fe

67 Al 3e

(V) reaes-Semi

221

2

2

2

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

,0

,1

3AlE

O metal cdmio, apesar de ser cancergeno, utilizado como revestimento de certos parafusos. Das espcies qumicas da tabela, promover a oxidao desse metal, SOMENTE,

A) Al3+ e Fe2+ B) Fe2+ e Co2+ C) Fe2+ e H+ D) Co2+ e Al3+ E) Co2+ e H+




GABARITO:

1) Gab: C

2) Gab: C

3) Gab: D

4) Gab: E

5) Gab: D

6) Gab: E

7) Gab: D

8) Gab: 56

9) Gab: A) As semi-reaes de eletrodo e a equao global so:

plo positivo:

)l(2ctodo

reduo)aq()g(2 OH 2e4H4O +++

plo negativo: + ++ + e12CO2H12OH3OHHC )g(2)aq(

nodo

oxidao)l(2)l(52

equao global: )l(22(g)2(g))l(52 O3H 2CO 3O OHHC ++

B) Numa pilha o sentido de fluxo de eltrons, pelo circuito externo, do plo negativo (perda de eltrons) para o plo positivo (ganho de eltrons).

10) Gab: A) As semi-reaes e a equao global da pilha nquel-

paldio so: plo positivo:

Pde2Pdctodoreduo2

+ +

plo negativo: + + e2NiNi 2

nodooxidao

equao global: PdNi PdNi 22 ++ +

+

B) Durante o funcionamento da pilha, a concentrao de Pd2+ diminui (reagente) e a concentrao de Ni2+ aumenta (produto).

C) Analisando-se os dados tabelados, nota-se que a diminuio da concentrao molar de Ni2+ (produto) faz com que a diferena de potencial aumente em relao ao valor padro (1,24 V). Em contrapartida, a diminuio da concentrao molar de Pd2+ (reagente) diminui a diferena de potencial da pilha. Isto est de acordo com o Princpio de Le Chatelier, uma vez que a diminuio da concentrao de um produto desloca o equilbrio no sentido direto (aumento do potencial) e a diminuio da concentrao de um reagente desloca o equilbrio no sentido inverso (diminuio do potencial).

11) Gab: A) E = 0,76 V B) + +++ OH 12 Fe 4 O(l)6H (g)O 3 Fe(s) 4 322 V27,1E = C) Resultado encontrado em V76,0E:A = . >< 0G;0E

Processo no espontneo.

Resultado encontrado em V27,1E:B = . 0G;0E Processo espontneo. Portanto, o Fe(s) sofre oxidao espontnea para Fe3+(aq) nas condies do item B, ou seja, na presena de gua e oxignio.

12) Gab: 23

13) Gab: A

14) Gab: 108

15) Gab: D

16) Gab: E

17) Gab: D

18) Gab: A) Para haver conduo de corrente eltrica em soluo

aquosa, necessria a presena de ons livres na soluo. No caso, para fazermos a eletrlise da gua, devemos adicionar no recipiente IV um eletrlito. O ction desse eletrlito deve apresentar potencial de reduo menor que o da H2O (exemplos: alcalino, alcalinoterroso e alumnio, como Na+, K+, Ca2+, ) e o nion deve apresentar potencial de oxidao menor que o da H2O (exemplos: F e nions oxigenados, como 24SO ,

3NO ,

3ClO , ). Como exemplos, podemos citar: H2SO4 (diludo), NaNO3, KF:

+

+

+

+

+

+

FK HF

NONaNaNO

SOH2SOH

33

2442

B) No ctodo (II), ocorre reduo da gua de acordo com a equao da reao:

)aq(OH2)g(He2)l(OH2 22 ++ No nodo (III), ocorre oxidao da gua:

+ ++ e2)g(O2/1)aq(H2)l(OH 22 As frmulas das substncias recolhidas nos tubos II e III so, respectivamente, H2 e O2.

C) A equao global que representa a reao da eletrlise da gua e: H2O H2 + 1/2O2 1 mol 0,5 mol A proporo em mols de H2 e O2 formados e de 1 mol para 0,5 mol. Proporo 2: 1

D) + ++ e2)g(O2/1)aq(H2)l(OH 22

19) Gab: A) ctodo: )g(He2)aq(H2 2+ +

nodo: + ++ e4)aq(H4)g(O)l(OH2 22 B) No ctodo, o meio ser neutro, uma vez que o H+(aq)

reduzido. No nodo, o meio ser cido devido produo de H+(aq).

C) Quando gua eletrolisada para produzir hidrognio e oxignio gasosos, a estequiometria da reao de dois mols de gua produzindo um mol de oxignio e dois mols de hidrognio, como representado a seguir:

)g(H2)g(O1)l(OH2 222 + Logo, no tubo onde o oxignio produzido, o nvel da gua, em seu interior, estar mais elevado.

20) Gab: B

21) Gab: E




Lista Para Site

Documents

Transcript of Lista Para Site