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

O quadro abaixo apresenta potenciais-padrão (E⁰) para semirreações de redução de cinco elementos.

A ordem crescente de poder redutor conforme as reações de redução acima é

Em uma célula eletrolítica, é realizada a eletrodeposição de níquel metálico sobre uma superfície em contato com uma solução aquosa de Ni²⁺. O processo foi realizado com intensidade de corrente igual a 10 A e acarretou a deposição de 117 g de níquel. A duração desse processo, em segundos, é igual a:

Dados: Constante de Faraday= 96500 C mol ^-1 Massa molar do níquel= 58,5 g mol ^-1

Em uma aula experimental sobre eletrólise, um professor ligou três cubas eletrolíticas (I, II e III) em série, como ilustra a figura a seguir.

Cada cuba era constituída por um par de eletrodos inertes, continham soluções aquosas de AgNO₃, KCl e Na₂SO₄ de mesma concentração e operaram durante um mesmo período de tempo em iguais condições.

A partir dessas informações, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) Na cuba I observa-se formação de gás no cátodo.

( ) Na cuba II o pH da solução aumenta ao longo do processo.

( ) Na cuba III um depósito sólido é formado no ânodo.

As afirmativas são, respectivamente,

Uma pilha pode ser construída com dois eletrodos de hidrogênio: o primeiro com 1,00 atm de gás hidrogênio e o segundo com uma solução ácida de pH = 2,0. A 298 K, observa-se que a corrente elétrica flui do primeiro eletrodo para o segundo, e o potencial da célula é de:

(Dados: R=8,314J mol^-1 K^-1; F=96500 sAmol^-1)

Se 2,8 g de Fe³⁺ forem reduzidos na reação:

Fe³⁺ + Cu⁺ → Fe²⁺ + Cu²⁺, quantos coulombs (C) de carga devem ser transferidos do Cu⁺ para o Fe³⁺ ?

[Dado: Constante Faraday (F) = 96500 C/mol elétron]

Considere a pilha Ag, AgI│I^- (aq)║Cl^- (aq)│AgCl, Ag , em que os dados dos potenciais padrão de redução para os eletrodos são: E°_{AgI → I}^- = -0,156V; E°_{AgCl → Cl}- = 0,223V. Analise as afirmativas, identificando com “V”, as VERDADEIRAS e com “F”, as FALSAS, assinalando a seguir a alternativa CORRETA, na sequência de cima para baixo:

( ) A reação anódica é: Ag + I^- (aq) → AgI + e-

( ) A constante de equilíbrio favorece a formação do produto

( ) Considerando os dados dos potenciais padrões, o valor de E°global a 25 ºC é + 0,379V, indicando que a reação é favorável aos produtos.

( ) Considerando os dados dos potenciais padrões, o valor de E°global a 25 ºC é -0,379V, indicando que a reação é favorável aos reagentes.

( ) Se o E°global a pilha é diferente de zero, então a reação líquida da célula está em equilíbrio

Um técnico de laboratório colocou 6 mol de NO₂ (g) em um recipiente, de um litro a 25° C, atingindo o seguinte equilíbrio, após um intervalo de tempo:

2 NO₂ (g) ⇆ 2 NO(g)+ 0₂(g)

No momento do equilíbrio, notou-se que 40 % do reagente sofreu oxirredução. Neste contexto, os valores de Kc e Kp, respectivamente, são:

Corrosão metálica é um processo indesejado de transformação do material por meio da sua interação eletroquímica em determinado meio de exposição. Uma das formas de proteger a parte metálica da corrosão é colocá-la em contato com outro metal de menor Potencial de Redução, geralmente Zinco e Magnésio, que irá oxidar em seu lugar.

Esta técnica de proteção é conhecida como:

Analise as seguintes reações:

-

I. CH_4(g) + O_2(g) → CO_2(g) + H₂O_(g)

II. CaO_(s) + CO_2(g) → CaCO_3(s)

III. PbCO_{3 (s)} → PbO_(s) + CO_2(g)

IV. 2N_2(g) + 3H_2(g) → 2NH_3(g)

V. Fe_(s) + 2HCl_(aq) → FeCl_2(aq) + H_2(g)

-

Assinale a alternativa que classifica corretamente a reação apresentada.

Uma das equações mais importantes na eletroquímica é a equação de Nernst. Isso porque tal formulação une a informação de dois potenciais: os potenciais químicos e elétricos em uma reação de oxirredução. Assim, a partir das relações $\Delta G_r=-nFE$ e$\Delta G_r=\Delta G_r^O+RT\text{In}Q$ , Nernst encontrou que

$E_{cel}=E_{cel}^O-\frac{RT}{nF}\text{In}Q$

em que G é a energia livre de Gibbs, n é o número de elétrons envolvidos na reação de oxirredução, F é a constante de Faraday, E é o potencial elétrico da célula e Q, o quociente da reação. Com base nessas informações, assinale a alternativa correspondente à equação que relaciona o potencial elétrico de uma célula eletroquímica e a temperatura, assumindo que as variações de entalpia e de entropia de uma reação sejam constantes com a temperatura

Em uma aula de eletroquímica, o professor construiu uma pilha usando os metais níquel e ferro e soluções 1,0 mol/L de sais de seus cátions. A figura representa um esquema da pilha.

São dados os potenciais padrão de redução dos metais.

Ni²⁺ (aq) + 2e- → Ni(s) E⁰ = - 0,25 V

Fe²⁺ (aq) + 2e- → Fe(s) E⁰ = - 0,44 V

Em relação a essa pilha, é correto afirmar que durante seu funcionamento a 25^oC forma-se

Em uma pilha de corrosão eletroquímica composta pelo eletrólito e por anodo e catodo feitos de metais diferentes, além da ligação elétrica entre eles, a taxa de corrosão é calculada com base na comparação dos potenciais eletroquímicos dos metais constituintes do anodo e do catodo.

As pilhas de lítio são "a bola da vez" no mercado mundial de pilhas, principalmente por terem uma durabilidade maior do que as pilhas alcalinas, que contém zinco, embora tenham um custo maior.

Sabendo que as duas pilhas citadas contêm o dióxido de manganês em sua composição, a razão entre a diferença de potencial de uma pilha de lítio e de uma pilha alcalina corresponde, aproximadamente, a:

Dados:

Li⁺ _(aq) + e- $\to$ Li _(s) _____ Eº = - 3,05 V

MnO_{2 (s)} + 4H⁺ _(aq) + 2e^- $\to$ Mn²⁺ _(aq) + 2H₂O_(I)

Eº= + 1,23 V

Zn²⁺ _(aq) + 2e^- $\to$ Zn _(s) _____ E⁰ = - 0,76 V

Uma amostra sólida de minério (0,500 g) foi dissolvida totalmente com ácidos minerais e diluída em água, formando 5,0 L de solução. A amostra contém minério de manganês, elemento que foi totalmente transformado em Mn²⁺, cuja eletrólise completa produziu uma massa de MnO, igual a 0,150 g, depositada em um dos eletrodos, de acordo com a reação abaixo.

Mn²⁺_(aq) + H₂O_(l) → MnO_2(s) + 4 H⁺_(aq) + 2e

Com base no experimento apresentado e no seu resultado, uma conclusão correta sobre o eletrodo onde se depositou o MnO e sobre o valor percentual mais próximo de Mn na amostra é que o eletrodo foi o

Dado:

M_MnO = 71 g mol^-1

M_Mn = 55 g mol^-1

Na tabela a seguir, são apresentados as semicélulas e seus respectivos potenciais padrão de redução que formam uma célula voltaica.

Sob condições padrão, a força eletromotriz dessa célula, em volts, é igual a:

A solução de sal light é classificada como eletrolítica e a sua condutibilidade elétrica é tão maior quanto menor for a sua concentração.

Corrosão é um fenômeno eletroquímico relevante em engenharia. Quanto à eletroquímica e à corrosão, assinale a alternativa correta.

Ao realizar análises em uma amostra recebida, um perito notou que era um sólido branco, com temperatura de fusão menor que 190 ºC, muito solúvel em água e não conduziu corrente elétrica no estado sólido nem em solução. Com base nessas informações a amostra pode ser:

Pilha é um dispositivo eletroquímico que aproveita a espontaneidade de uma reação de oxirredução para produzir trabalho. Esse trabalho, diferentemente de uma expansão gasosa, é realizado dentro de um circuito elétrico. A célula eletroquímica característica de reações espontâneas é a

A pilha de iodo-lítio surgiu em 1967, nos Estados Unidos, e passou a ser utilizada como fonte de energia para aparelhos de marca-passo cardíaco, pois é capaz de funcionar continuamente por até dez anos. Ela é constituída, basicamente de lítio e iodo e pode ser representada por meio das semirreações 1 e 2, a seguir.

Semirreação 1: $L{i}_{(s)}\to L{i}_{(aq)}^{+}+1e^{-}Eº=+3,045V$

Semirreação 2: $I_{2(s)}+2e^{-}\to 2I_{(aq)}^{-}Eº=+0,54V$

Com base nos dados acima, tem-se o seguinte: