Questões de Concurso sobre Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.

Considere que um grupo de estudante montou um sistema de eletrólise com dois eletrodos conectados em um gerador. Os eletrodos foram submersos em uma solução aquosa de um sal.

Sabe-se que, durante o funcionamento do processo eletrolítico nas duas células, ocorre a liberação de um gás, como apresentado na figura.

De acordo com o fenômeno químico ocorrido, a solução aquosa pode ser constituída por um sal de

A força eletromotriz é associada à espontaneidade da reação por meio da entalpia.

Se uma barra de cobre for colocada dentro de uma solução de H₂SO₄ em condições padrão, então, considerando-se os potenciais padrão de redução do cobre (Cu²⁺/Cu, 0,337 V) e do hidrogênio (H⁺/H₂, 0,000 V), a barra de cobre reagirá, e a solução se tornará azul pela presença de Cu²⁺.

Na reação apresentada no texto, o ácido H₂S é o agente oxidante.

A eletroquímica é a parte da química que estuda a produção de corrente elétrica por meio de reações químicas (pilhas e baterias) e o processo inverso a esse (eletrólise). Sobre isso, analise as assertivas abaixo, assinalando V, se verdadeiras, ou F, se falsas.

( ) O ânodo é o eletrodo no qual ocorre a oxidação numa célula eletroquímica.

( ) Numa célula eletroquímica, os elétrons fluem do cátodo para o ânodo.

( ) O cátodo é o eletrodo no qual ocorre a redução numa célula eletroquímica.

( ) Numa célula eletroquímica, o cátodo, por apresentar carga negativa, recebe os elétrons do ânodo, ou seja, os elétrons migram do polo positivo para o polo negativo.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Na célula eletroquímica representada a seguir, ocorre redução do hidrogênio.

Pt_(s), H_2(g) | HCl_(aq) | Hg₂Cl_2(s) | Hg_(l)

Considerando as duas semirreações apresentadas no quadro, o potencial da célula será de:

Considere as afirmações relacionadas a células eletroquímicas.

I. O potencial padrão de uma célula eletroquímica é diretamente proporcional à variação de energia livre de Gibbs padrão da reação envolvida e inversamente proporcional à sua constante de equilíbrio.

II. Dado que os valores de potencial padrão do eletrodo de cobre e do calomelano saturado em relação ao eletrodo padrão de hidrogênio são, respectivamente, 0,34 V e 0,24 V, o potencial do eletrodo de cobre em relação ao eletrodo de calomelano saturado será 0,10 V.

III. Os potenciais padrão de eletrodo não são valores absolutos de semicélulas, mas sim diferenças de potencial entre semicélulas.

IV. O catodo de uma célula galvânica torna-se o anodo quando essa célula passa a operar como célula eletrolítica, embora a redução sempre ocorra no catodo da célula e a oxidação sempre ocorra no anodo.

Assinale a opção que contém as afirmações CORRETAS.

Um processo eletrolítico envolvendo o hidrogenossulfato de amônio produz persulfato de amônio, de acordo com as reações:

NH₄HSO₄ → NH₄SO${}_4^{-}$ + H⁺

2 NH₄HSO₄ → (NH₄)S₂O₈ + 2 e^- (oxidação)

2 H⁺ +2 e⁻ H₂ (redução)

A hidrólise do persulfato de amônio forma H₂O₂:

(NH₄)₂S₂O₈ + 2 H₂O → 2 NH₄HSO₄ + H₂O₂

Se a eficiência do processo eletrolítico é de 60% assinale a opção que mostra a INTENSIDADE DE CORRENTE necessária para produzir 97 g de H₂O₂ por hora:

Dados eventualmente necessários: constante de Faraday = 96500 C/mol; massas molares(g/mol): N = 14; O = 16; H = 1; S = 32.

A liga metálica aço inoxidável, material resistente à corrosão, é uma mistura homogênea formada, principalmente, por átomos de ferro e carbono.

Sobre as reações Oxirredução assinale (V) para verdadeiro e (F) para Falso:

I. As reações de oxirredução envolvem a transferência de elétrons entre as espécies químicas.

II. A oxirredução não acontece os processos simultâneos de oxidação e redução.

III. Na oxidação acontece diminuição do nox e na redução aumento do nox.

IV. Agente redutor é aquele que sofre a oxidação.

V. Agente Oxidante perde elétrons.

A potenciometria é uma técnica analítica que se baseia na medida da diferença de potencial de uma célula eletroquímica na ausência de corrente. Os equipamentos, geralmente simples, são constituídos por eletrodos e um dispositivo para a leitura do potencial desenvolvido entre eles.

Alguns eletrodos consistem basicamente em uma pequena câmara, contendo um eletrodo inerte, envolto por um eletrólito, que se comunica com a solução externa (que será medida), por uma membrana polimérica, de vidro ou cristal, que permite a passagem seletiva do íon que será analisado.

Esses eletrodos são chamados de

Uma pilha ou célula eletroquímica pode converter energia química em energia elétrica, mediante reações de oxidação-redução. Considere uma pilha formada por eletrodos de Zinco e de Cobre, cujos valores aproximados de potenciais de redução (Ered) em Volt (V), na ordem apresentada, são iguais a -0,76 e +0,34. O ânodo desta pilha e o valor para a variação de potencial (∆E) em V são, respectivamente:

Assinale a alternativa que apresenta indicadores comumente empregados nas titulações de oxidorredução.

A reação I e II representam reações de oxirredução que ocorrem em pilhas alcalinas.

I. 2 MnO_2(s) + H₂O(ℓ) + 2 e⁻ $\to$ Mn₂O_3(s) + 2 OH^⁻_(aq)

II. Zn_(s) + 2 OH^-_(aq) $\to$ ZnO_(s) + H₂O(ℓ) + 2 e⁻

As pilhas alcalinas começaram a ser produzidas no Brasil em 1978. A diferença básica entre essa pilha e a de Zn-C é que a primeira emprega célula eletroquímica com materiais ativos de maior grau de pureza. As pilhas alcalinas são mais resistentes a altas temperaturas, oferecem maior segurança contra vazamentos e duram de quatro a dez vezes mais que as Zn-C dependendo do uso.

(https://www.scielo.br acesso em 16/04/2023)

Entre as vantagens dessa nova pilha está o fato de não ocorrer a formação de gases durante o processo redox, eliminando-se, portanto, os riscos de explosões. Sabendo-se que o potencial padrão de redução, E°, do zinco e do manganês, nos processos I e II, é -1,25 V e + 0,29 V, respectivamente, calcule a voltagem produzida pela pilha.

Nas reações de óxido-redução, os elétrons perdidos pela espécie que sofre redução serão recebidos pela espécie que se oxida.

Para a realização de uma aula experimental, um professor preparou quatros soluções salinas de mesma concentração em quantidade de matéria por litro. Em seguida, distribuiu cada solução em um frasco distinto contendo, cada um deles, uma placa metálica, conforme ilustrado na figura a seguir.

Observe, ainda, a tabela de potenciais padrão de redução (E⁰).

Durante essa aula experimental os alunos deverão observar evidência de fenômeno químico nos frascos:

O tipo de corrosão mais comum nas tubulações e equipamentos industriais é a eletroquímica, na qual um componente oxida, ou seja, ganha elétrons, e o outro reduz, ou seja, perde elétrons.

A equação que descreve a reação que ocorre em uma pilha está escrita abaixo:

Zn (s) + CuSO₄ (aq) → ZnSO₄ (aq) + Cu (s)

Essa reação é um exemplo de:

São elementos com carga de NOX de +2, EXCETO: