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

Considere os seguintes potenciais de redução, a 25,0 °C:

Cu²⁺(aq) + 2 e⁻ $\rightleftharpoons$ Cu (s) E^o = +0,337 V

Ag⁺(aq) + e⁻ $\rightleftharpoons$ Ag (s) $\rightleftharpoons$ E^o = +0,799 V

Quando um fio de cobre (Cu) é imerso numa solução aquosa de nitrato de prata (AgNO₃), ocorre uma reação de óxido redução devido a

A eletroquímica é um ramo da química aplicado em diversos processos tecnológicos. Uma pilha galvânica, por exemplo, é um conjunto de células eletroquímicas usado para a produção de eletricidade. Nesse contexto, assinale a alternativa que apresenta a descrição correta de um dos componentes das pilhas de corrosão eletroquímicas.

Os automóveis e caminhões que utilizam como combustível gasolina, gás GNV ou óleo diesel fazem uso de um acumulador de chumbo, também conhecido como bateria chumbo-ácido. Esse acumulador é utilizado para fornecer corrente elétrica para dar a partida na ignição do motor, bem como para a iluminação externa e interna desses veículos.

O processo eletroquímico pode ser representado pela reação:

xH₂SO₄(aq) + yPbO₂(s) + zPb(s) → αH₂O(l) + βPbSO₄(s)

Balanceie a equação esquemática e responda às seguintes questões:

1. a sequência correta dos coeficientes estequiométricos, x, y, z, α e β.

2. componente que se oxida.

3. componente que se reduz.

Assinale a alternativa correta.

Estão dispostos em um laboratório os metais I, II, III e IV . Cada um encontra-se num recipiente e apresentam as seguintes características:

• O metal III ao ser colocado em contato com as outras soluções (I, II e IV) gera cada cátion na sua forma metálica (reduzida).

• O metal IV reduz o íon II+ⁿ formando o metal II e o íon IV^+x .

• Somente os metais I e III são corroídos por solução aquosa de HCl 1 M liberando H_{2 (g)}.

São dadas as seguintes semireações de redução e os respectivos potenciais:

2 H₃O+ + 2 e- ⇄ 2 H₂O_(l) + H_2(g) E°RED = 0,00 V

Ag⁺¹ _(aq) + 1 e- ⇄ Ag_(s) E°RED = + 0,80 V

Cu⁺² _(aq) + 2 e- ⇄ Cu_(s) E°RED = + 0,34 V

Mg⁺² _(aq) + 2 e- ⇄ Mg_(s) E°RED = - 2,37 V

Fe⁺² _(aq) + 2 e- ⇄ Fe_(s) E°RED = - 0,44 V

Pt⁺² _(aq) + 2 e- ⇄ Pt_(s) E°RED = + 1,20 V

Zn⁺² _(aq) + 2 e- ⇄ Zn_(s) E°RED = - 0,76 V

Avaliando todas as informações acima, os metais I, II, III e IV são, respectivamente, os elementos

Analise a reação química abaixo.

A Cr⁺² (aq) + B Sn⁺⁴ _(aq) ⇄ C Cr⁺³ _(aq) + D Sn⁺² _(aq)

Qual é a soma dos coeficientes (representados pelas letras A, B, C e D) que deixam a reação balanceada, o agente redutor e o agente oxidante, respectivamente?

Dadas as seguintes semi-reações:

Fe⁺²(aq) + 2 e- → Fe(s) E° = - 0,44 V

Pb⁺²(aq) + 2 e- → Pb(s) E°= - 0,13 V

E considerando a formação de uma pilha, são feitas as seguintes afirmativas:

I. A reação que ocorre no cátodo é Pb⁺²(aq) + 2 e- → Pb(s).

II. A Pilha pode ser representada por Fe²⁺(aq) / Fe(s) // Pb²⁺(aq) / Pb(s).

III. A voltagem da pilha é igual a 0,31 V.

IV. A reação não é espontânea.

Assinale a alternativa em que todas as afirmativas estão CORRETAS:

Conhecendo-se os potenciais padrões de redução dos eletrodos, pode-se mensurar o potencial de célula eletroquímica quando reagentes e produtos estão sob condições padrão. Entretanto, à medida que uma célula voltaica é descarregada, os reagentes da reação são consumidos e os produtos são gerados, de forma que as concentrações dessas substâncias variam.

Considere uma pilha hipotética dos eletrodos X e Y representada pela seguinte notação simplificada das células eletroquímicas em certo momento de seu desgaste:

X(s)X²⁺ (2 mol.L^–1) // Y³⁺ (0,01 mol.L^–1) //Y(s)

Sabendo que o potencial dessa pilha na condição padrão é igual a 0,07 V, é correto afirmar que o potencial da pilha, em volt, no momento de desgaste, é aproximadamente igual a:

Dado: log 8 = 0,9

A ordem de grandeza da constante de equilíbrio K da pilha é

Oxirredução é um processo em que ocorre transferência de elétrons entre as espécies no decorrer de uma reação química.

K₂Cr₂O₇ (aq) + 4 H2SO₄ (aq) + 3 C₂H₅OH (aq) → 3 C₂H₄O (g) + K₂SO₄ (aq) + Cr₂(SO₄)₃ (aq) + 7 H₂O (l)

Considerando a reação entre dicromato de potássio (K₂Cr₂O₇) com álcool etílico (C₂H₅OH) na presença de ácido sulfúrico (H₂SO₄),

Quais substância são os agentes oxidante e redutor, respectivamente,

Analise as proposições em relação a um experimento de eletroquímica.

I) Em uma reação de óxidorredução que ocorre espontaneamente, os elétrons são transferidos de uma espécie química com maior potencial de redução para outra com menor potencial de redução. Portanto, ao calcularmos a diferença de potencial da célula, chega-se a um valor positivo.

II) Uma medida de potencial eletroquímico considera o uso de um eletrodo padrão de hidrogênio (EPH). Se a semicela H⁺/H₂ atuar como ânodo, a semirreação será a de oxidação de H₂ a H⁺ e, se atuar como cátodo, será a de redução de H⁺ a H₂.

III) Uma das formas de evitar o acúmulo de cargas elétricas nas soluções catódicas e anódicas é o uso de uma ponte salina. O excesso de ânions ou cátions gerados nas reações eletroquímicas é compensado pela migração de íons provenientes da ponte salina.

Está(ão) correta(s):

Em embarcações atracadas no cais, é possível ocorrer um tipo de corrosão devido ao emprego de uma máquina de solda elétrica com aterramento inadequado. Ao se fazer o aterramento da máquina de solda em estruturas metálicas no lado do cais e levar o seu terminal positivo para a execução da solda dentro do navio, obriga-se a corrente a retornar da embarcação, passando pela água, para chegar ao terminal negativo. Nesse caso, o casco da embarcação passa a funcionar como anodo ativo e a corroer. Sendo assim, assinale a opção que apresenta o tipo de corrosão que ocorre no processo descrito.

O esquema representativo de uma pilha de Daniell é exemplificado a seguir.

$Z{n}^{+2}\left(aq\right)+2e{}^{-}\rightleftharpoons Zn\left(s\right)E°=-0,76V$

$C{u}^{+2}\left(aq\right)+2e^{-}\rightleftharpoons Cu\left(s\right)E°=0,34V$

Assinale a opção correta que substitui os números mostrados no esquema.

Em relação à análise de nitrato dissolvido em água, que se fundamenta na dosagem do íon nitrito obtido por redução quantitativa dos íons nitratos presentes na amostra, considere as seguintes afirmativas:

I. A transformação do íon NO₃^- em NO₂ - envolve uma reação de oxidação, em que são envolvidos três elétrons, e assim o N passa da valência 5⁺ para 2⁺.

II. A redução do NO₃^- é efetuada mediante a passagem da amostra por uma coluna redutora preenchida com grãos de cádmio tratados com solução cúprica.

III. A reação de redução independe do metal usado no redutor do pH da solução e da atividade da superfície do metal.

IV. O cádmio presente na coluna gradativamente consumido durante a passagem da amostra pode perder sua eficiência de redução durante grandes pausas de utilização da coluna redutora.

V. Uma solução de NH₄Cℓ é utilizada como tamponante, complexante e ativadora do sistema redox, na coluna redutora.

Assinale a alternativa que apresenta as afirmativas corretas.

Eletrodos de prata/cloreto de prata são amplamente utilizados em Potenciometria para registros de pH e de potencial do meio. Uma das características desse eletrodo é

A reação global da pilha no estado padrão e seu valor do potencial padrão da pilha são, respectivamente,

A notação padrão de uma pilha de Daniel composta por zinco e cobre, considerando-se os potencias padrões de redução à 25ºC, E⁰_Zn²⁺= -0,76V e E⁰_Cu²⁺ = +0,34V, será

O rompimento de uma adutora de 700 mm de diâmetro na tarde de quinta-feira do dia 22 de março de 2018, localizada no quilômetro 59 da via marginal da Anhanguera, afetou o abastecimento de água em alguns bairros de Jundiaí (SP).

(Adaptado de: https://g1.globo.com)

Esse evento pode ocorrer devido à corrosão eletroquímica. Em tubulações de ferro é adequado fazer proteção catódica, utilizando ânodos fixados na tubulação que fica submersa no solo.

Considere os seguintes potenciais de redução, a 25,0 °C:

Fe²⁺(aq) + 2 e⁻ $\rightleftharpoons$ Fe(s) E^o = −0,440 V

Cu²⁺ (aq) + 2 e⁻ $\rightleftharpoons$ Cu(s) E^o = +0,337 V

Sn²⁺ (aq) + 2 e⁻ $\rightleftharpoons$ Sn(s) E^o = −0,136 V

Ni²⁺ (aq) + 2 e⁻ $\rightleftharpoons$ Ni(s) E^o = −0,250 V

Co²⁺ (aq) + 2 e⁻ $\rightleftharpoons$ Co(s) E^o = −0,277 V

Zn²⁺ (aq) + 2 e⁻ $\rightleftharpoons$ Zn(s) E^o = −0,763 V

O metal mais apropriado como ânodo é o

Os potenciais padrão de redução, determinados mediante processos eletroquímicos, podem ser empregados para prever a espontaneidade de reações, mesmo quando essas não constituem pilhas ou baterias.

Observe a tabela a seguir

Com base na tabela, considere as reações abaixo.

I) Ba(NO₃)₂ + 2 Ag → 2 AgNO₃ + Ba

II) 2 Al(NO₃)₃ + 3 Co → 3 Co(NO₃)₂ + 2 Al

III) 3AgNO₃ + Al → Al(NO₃)₃ + 3 Ag

Ocorre reação espontânea em: