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

O cálculo do potencial de uma reação de redução fora das condições padrão é dado pela equação de Nernst. Para a redução da espécie A: aA + ne^- $\to$ bB, a equação de Nernst é dada por:

$E=E{°}_{red}-\frac{0,059}{n}log\left(\frac{a_B^b}{a_A^a}\right)$

Onde:

Eº_red = potencial padrão de redução;

n = número de elétrons da reação; e

a_I = atividade da espécie i (a atividade pode ser aproximada pela concentração da espécie caso ela esteja em solução ou pode ser considerada igual a 1 caso ela esteja no estado sólido).

Um pesquisador realizou um experimento com a célula galvânica Fe_(s)|FeSO_4(aq)||CuSO_4(aq)|Cu_(s),no qual foram feitos testes com diferentes concentrações das soluções dos eletrodos da célula, medindo o potencial da célula para cada combinação. Em determinado ponto, foi utilizada uma solução de FeSO_4(aq) 0,001 Me uma solução de CuSO_4(aq) 0,1 M. Sabendo que o potencial de redução do Fe²⁺ $\to$ Fe_(s) é de -0,440 V e que o potencial de redução do Cu²⁺ $\to$ Cu_(s) é de 0,339 V, assinale a opção que apresenta o potencial medido pelo pesquisador.

A diferença de potencial (ddp) de uma célula galvânica é uma medida da habilidade da reação da célula de empurrar e puxar elétrons através de um circuito. Dessa forma, cada eletrodo contribui para esse valor através de seu potencial padrão (E⁰).

Analise a tabela de potenciais padrão apresentada a seguir.

A célula com maior ddp será formada por

A tabela a seguir indica o potencial padrão de redução de alguns metais:

A pilha que apresenta maior diferença de potencial padrão pode ser representada esquematicamente por:

A metodologia mais utilizada para determinação da demanda química de oxigênio em amostras de efluentes se baseia numa reação de ______ de uma solução preparada com uma substância chamada ________. Essa substância e seu produto na reação apresentam absorbância em dois comprimentos de onda de interesse: 420 nm (amarelo-laranjado) e 600 nm (verde) respectivamente. Assinale a alternativa que preencha corretamente as lacunas, respectivamente, quanto ao tipo da reação e à substância.

Os principais meios corrosivos de materiais são os mecanismos químico e eletroquimico. No processo de corrosão eletroquímica, ocorre um fluxo de elétrons, que se desloca de uma área da superfície metálica para a outra. A diferença de potencial de natureza eletroquimica, se estabelece entre as regiões que envolvem transferência desses elétrons. As reações na corrosão eletroquimica são anódicas e catódicas (oxidação e redução). Assim, é correto afirmar que:

Em uma pilha de zinco e prata os metais (eletrodos) estão mergulhados em soluções aquosas de seus respectivos sulfatos. Considerando os potenciais de redução.

Zn⁺² + 2 ^e- → Zn⁰ E⁰ = -0,76V

Ag⁺ + e- → Ag⁰ E⁰ = +0,80V

Assinale a afirmativa correta:

A eletrólise é uma técnica largamente utilizada na indústria química para a obtenção de materiais de alto interesse econômico, como a soda cáustica. Na obtenção dessa base forte, uma corrente elétrica atravessa a cuba eletrolítica que contém uma solução aquosa de cloreto de sódio produzindo no cátodo e no ânodo, respectivamente:

A respeito dos oxidantes, redutores e indicadores utilizados em métodos titulométricos por oxirredução, assinale a alternativa correta.

A maneira comercial mais comum para extrair o oxigênio do ar é fazer uma destilação fracionada do ar atmosférico no estado líquido. Porém, o gás oxigênio também pode ser produzido por eletrólise da água.

Disponível em: <http://cfq.org.br/noticia/>.

Acesso em: 3 mar. 2021, com adaptações.

Com base nessas informações, é correto afirmar que a eletrólise consiste em um processo

Quando um meio de suporte eletroforético possui uma carga negativa, a força eletromotriz aplicada ao sistema tende a movê-la em direção ao

Associe as colunas relacionando corretamente o tratamento de corrosão à sua definição.

TRATAMENTOS

(1) Pintura

(2) Plastificação

(3) Anodização

(4) Galvanoplastia

(5) Proteção catódica

DEFINIÇÕES

( ) Técnica que consiste em cobrir uma peça de metal com outro metal diferente por meio do processo da eletrólise.

( ) Coloca-se um metal em contato com aquele que se deseja proteger.

( ) Forma-se um óxido (composto por átomos do próprio metal) que recobre o metal, protegendo-o.

( ) Utiliza-se um revestimento de polímero orgânico para recobrir uma peça metálica.

( ) Cobre-se a superfície metálica com uma camada de tinta para evitar o contato do ar e da umidade com o metal.

A sequência correta dessa associação é

Uma solução aquosa de sulfato de cobre sofre eletrólise com eletrodos inertes, durante 30 minutos, com uma corrente de 1,0 A.

Considerando:

1) a equação de redução do cobre:

Cu² _(aq) + 2e⁻ → CU_(s);

2) a equação de oxidação da água:

2H₂O → O_2(g) + 4H⁺_(aq) + 4e⁻;

3) 1F = 9,65 x 10⁴ C; e

4) R = 0,082 L.atm/(K.mol),

É correto afirmar que:

Considerando a lei de Faraday e sabendo que o equivalente eletroquímico do níquel é 0,304mg/C, a massa de níquel depositada em um catodo de uma cuba contendo sulfato de níquel, após a passagem de uma corrente de 10A por 15 minutos, é de:

Para expressar o potencial elétrico, na eletroquímica, foi escolhido como referencial o eletrodo-padrão de:

O processo no qual ocorre a conversão de energia elétrica em energia química, por meio do fornecimento de corrente elétrica ao sistema, denomina-se eletrólise. A eletrólise é muito empregada na indústria, sendo útil na obtenção de diversos elementos químicos, alguns muito reativos na forma elementar como os metais alcalinos. É empregada, também, no processo de galvanização, ou seja, no revestimento de peças e utensílios com uma fina camada de metal; nesse processo, é possível citar a niquelação e a cromação. Sobre a eletrólise, analise as afirmativas a seguir.

I. Uma reação de eletrólise, realizada em uma célula eletrolítica, emprega uma fonte externa de eletricidade. O terminal negativo da fonte externa é conectado ao cátodo da célula; o terminal positivo ao ânodo.

II. O potencial fornecido a uma célula eletrolítica deve ser, no mínimo, igual ao potencial da reação a ser invertida.

III. A massa em gramas de alumínio produzida em duas horas pela eletrólise de AlCl₃ fundido e corrente elétrica de 6 A é 2,36 g. (Dados: a constante de Faraday é 9,6485 x 10⁴C . mol^-1.)

Está correto o que se afirma em

Os potenciais padrão de redução (E°) de diversas espécies são tabelados e a grosso modo, permitem ver o quão facilmente uma espécie é reduzida:

Al⁺³ (aq) + 3e ⁻ → Al(s) E° = −1,66 V

Cl₂(g) + 2e ⁻ → 2Cl⁻(aq) E° = 1,36 V

F₂ (g) + 2e ⁻ → 2F −(aq) E° = 2,87 V

Pb⁺² (aq) + 2e ⁻ → Pb(s) E° = −0,13 V

A partir dos dados apresentados acima, é correto afirmar que

O ciclo do cobre é um experimento didático em que o cobre metálico é utilizado como reagente de partida. Após uma sequência de reações (I, II, III, IV e V), o cobre retorna ao seu estado inicial ao final do ciclo.

A reação de redução do cobre ocorre na etapa

Em um experimento, foi realizada a eletrólise do cloreto de potássio em solução aquosa com eletrodos inertes. O composto formado no catodo da eletrólise corresponde a:

Em relação à oxirredução, marque a opção INCORRETA:

Considere a célula eletroquímica abaixo.

A diferença de potencial elétrico da célula é dada por: E= 0,5580 + 0,05916 log([Ag⁺]), em Volts.

Na titulação de 30mL de uma solução de KCI 0,4M foi usada uma solução de AgNO₃ 0,15M. Sabendo que a diferença de potencial elétrico foi medida pela célula acima, assinale a opção que apresenta o valor da diferença de potencial elétrico, em Volts, após a adição de 20ml da solução de AgNO₃.

Dado: K_PS,AgCI = 1,8 x 10^-10