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Eletroquimica, Notas de estudo de Química Industrial

FÍSICO-QUÍMICA III - ELETROQUÍMICA

Tipologia: Notas de estudo

Antes de 2010

Compartilhado em 05/12/2010

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anna-menezes-6 🇧🇷

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LISTA DE EXERCÍCIOS
ASSUNTO: ELETROQUÍMICA- CONDUTÂNCIA E REAÇÕES IÔNICAS
QUESTÕES
1. Uma corrente elétrica de 20 A passa, durante 1,5 h, através de uma solução de ácido
sulfúrico, colocada entre eletrodos inertes. O potencial gerador da corrente é de 10 V.
Calcule: a) o número de coulombs e o número de faradys de de carga elétrica; b) a energia
elétrica consumida; c) o número de litros de gás produzido em cada eletrodo, medidos em
CNTP.
2. Uma corrente de 2 A passa, sucessivamente, através de soluções de cloreto de ouro (III),
nitrato de prata e sulfato de cobre, durante 3 h. Quantos gramas de metal são depositados em
cada cátodo? Admita que o cobre depositado seja divante.
3. 500 coulombs de carga elétrica passam através de solução de acido clorídrico, entre eletrodos
inertes. O tempo necessário para a passagem desta quantidade de corrente é 1,5 h. Calcule. a)
a grandeza da corrente; b) o volume de gás, medido a 25°C. sob pressão de 700 mmHg,
produzido em cada eletrodo; c) o número de moléculas de hidrogênio produzidas; d) o
tempo necessário para uma corrente elétrica, com a mesma intensidade da mencionada
acima, libertar 0,8 g de hidrogênio.
4. Qual a intensidade de corrente necessária para produzir, em 2 h, 3 x 1021 átomos de a) prata;
b) alumínio; c) cobre; d) oxigênio; e) bromo?
5. Mediante a tabela II.3, calcule a condutividade, a 25°C, das seguintes soluções: a) KCl 0,001
M; b) NaCl 0,1 M; c) NH3 0,0005 M.
6. Na tabela II.3, estão listados quatro valores da condutância equivalente do HCl, a 25°C. Faça
um gráfico para mostrar que o valor da condutância equivalente, em diluição infinita, e
426,2 ohm-1, conforme aparece na tabela.
7. Calcule o grau aproximado da dissociação da amônia, a 25°C, em cada concentração que
figura na tabela. II.3.
8. Calcule a condutância e a resistência de uma coluna de solução de cloreto de potássio 0,001
N, a 25°C, com 5 cm de comprimento e seção reta circular com 1,2 cm de raio. Calcule a
condutância de uma coluna análoga a esta, constituída por acido acético 0,001 N.
9. Uma célula de condutividade, cheia com KCl 0,02 M tem a resistência de 150 ohms, a 18°C.
Nesta temperatura, a condutividade da solução de KCl é 0,002394 ohm-1 cm-1. Calcule a
constante da célula.
10. Quando a célula, mencionada no probl. 9, está cheia com HCl 0,001 M, a sua resistência é
854 ohms, a 25°C. Qual a condutividade e qual a condutância equivalente da solução de
HCl?
11. Qual deveria ser o comprimento de uma coluna de cloreto de sódio 0,001 M para que a 25°C,
tivesse a mesma resistência que uma coluna de amônia 0,01 M, com o comprimento de 400
cm? A seção reta das duas colunas é a mesma.
12. A resistência de uma célula de condutividade, contendo KCL 0,1 M, a 25°C, é 18,9 ohms. A
condutividade da solução de KCl, neta temperatura, é 0,012856 ohm. Qual é o valor da
constante l/A da célula?
13. A condutância especifica de uma solução de KCl 0,1 M, a 25°C, é 1,286 ohm-1 m-1. Quais
são a condutância e a resistência de uma célula de condutância para a qual os eletrodos têm
uma área efetiva de 2,037 cm2 e estão separados por uma distância de 0,531 cm?
Ao único que é digno de receber a honra e a glória a força e o poder
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UEPB/CCT/DQ/Físico-Química II/Profª. Conceição Machado
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LISTA DE EXERCÍCIOS

ASSUNTO: ELETROQUÍMICA- CONDUTÂNCIA E REAÇÕES IÔNICAS

QUESTÕES

  1. Uma corrente elétrica de 20 A passa, durante 1,5 h, através de uma solução de ácido sulfúrico, colocada entre eletrodos inertes. O potencial gerador da corrente é de 10 V. Calcule: a) o número de coulombs e o número de faradys de de carga elétrica; b) a energia elétrica consumida; c) o número de litros de gás produzido em cada eletrodo, medidos em CNTP.
  2. Uma corrente de 2 A passa, sucessivamente, através de soluções de cloreto de ouro (III), nitrato de prata e sulfato de cobre, durante 3 h. Quantos gramas de metal são depositados em cada cátodo? Admita que o cobre depositado seja divante.
  3. 500 coulombs de carga elétrica passam através de solução de acido clorídrico, entre eletrodos inertes. O tempo necessário para a passagem desta quantidade de corrente é 1,5 h. Calcule. a) a grandeza da corrente; b) o volume de gás, medido a 25°C. sob pressão de 700 mmHg, produzido em cada eletrodo; c) o número de moléculas de hidrogênio produzidas; d) o tempo necessário para uma corrente elétrica, com a mesma intensidade da mencionada acima, libertar 0,8 g de hidrogênio.
  4. Qual a intensidade de corrente necessária para produzir, em 2 h, 3 x 10 21 átomos de a) prata; b) alumínio; c) cobre; d) oxigênio; e) bromo?
  5. Mediante a tabela II.3, calcule a condutividade, a 25°C, das seguintes soluções: a) KCl 0, M; b) NaCl 0,1 M; c) NH 3 0,0005 M.
  6. Na tabela II.3, estão listados quatro valores da condutância equivalente do HCl, a 25°C. Faça um gráfico para mostrar que o valor da condutância equivalente, em diluição infinita, e 426,2 ohm -1, conforme aparece na tabela.
  7. Calcule o grau aproximado da dissociação da amônia, a 25°C, em cada concentração que figura na tabela. II.3.
  8. Calcule a condutância e a resistência de uma coluna de solução de cloreto de potássio 0, N, a 25°C, com 5 cm de comprimento e seção reta circular com 1,2 cm de raio. Calcule a condutância de uma coluna análoga a esta, constituída por acido acético 0,001 N.
  9. Uma célula de condutividade, cheia com KCl 0,02 M tem a resistência de 150 ohms, a 18°C. Nesta temperatura, a condutividade da solução de KCl é 0,002394 ohm -1^ cm -1. Calcule a constante da célula.
  10. Quando a célula, mencionada no probl. 9, está cheia com HCl 0,001 M, a sua resistência é 854 ohms, a 25°C. Qual a condutividade e qual a condutância equivalente da solução de HCl?
  11. Qual deveria ser o comprimento de uma coluna de cloreto de sódio 0,001 M para que a 25°C, tivesse a mesma resistência que uma coluna de amônia 0,01 M, com o comprimento de 400 cm? A seção reta das duas colunas é a mesma.
  12. A resistência de uma célula de condutividade, contendo KCL 0,1 M, a 25°C, é 18,9 ohms. A condutividade da solução de KCl, neta temperatura, é 0,012856 ohm. Qual é o valor da constante l/A da célula?
  13. A condutância especifica de uma solução de KCl 0,1 M, a 25°C, é 1,286 ohm -1^ m-1^. Quais

são a condutância e a resistência de uma célula de condutância para a qual os eletrodos têm uma área efetiva de 2,037 cm 2 e estão separados por uma distância de 0,531 cm?

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  1. A resistência de uma célula é 192,3 ohm, quando está cheia com uma solução de KCl 0,1 M. Sua resistência e 6363 ohm, quando esta cheia com uma solução de NaCl 0,003186 M. As duas medidas referem-se a 25°C. Quais são as condutâncias especificas e o equivalente da solução de NaCl?
  2. As condutâncias equivalentes-limite de NH (^) 4Cl, NaCl e NaOH, em solução aquosa a 25°C, são 0,01497; 0,012645 e 0,02478 ohm -1^ m 2 , respectivamente. Calcule a condutância equivalente-limite de NH (^) 4OH.
  3. A condutância equivalente-limite do NaOH é 0,02478. Com este dado e os resultados da Tabela II.3, calcule a condutância equivalente de um mol completamente ionizado de água, em diluição infinita, no solvente água, a 25°C.
  4. Usando os dados da tabela II.3, calcule, de acordo com o tratamento de Arrhenius da dissociação de eletrólitos, a constante de dissociação de: a) HCl; b) ácido acético; c) NH (^) 4OH, nas concentrações para as quais são fornecidos os dados de condutância.
  5. Para o H +^ e Na +^ os valores de são 349,8 e 50,11, respectivamente. Calcule as mobilidades destes íons e a suas velocidades quando se encontram numa célula em que os eletrodos distam entre si 5 cm, e o potencial aplicado é de 2 V.
  6. A partir dos dados da Tab. II.5, calcule o número de transporte do íon Cl -^ nas seguintes soluções infinitamente diluídas: HCl, NaCl, KCl, NH (^) 4Cl, CaCl (^) 2.
  7. A condutividade de uma solução e dada por F 06 B = F 05 3 i ci^ F 06 C i, onde ci é a concentração (eq./L) do íon, e F 06 C i é a sua condutividade equivalente; a somatória é estendida a todos os íons da solução. Calcule a fração de corrente carregada pelos os vários íons, isto é, o nº de transporte numa solução 0,1 molar de Na (^) 2(SO4) e 0,01 molar em H (^) 2SO4. (Os valores de F 06 C encontram- se na Tab. II.5).
  8. A mobilidade do íon cloreto, em solução aquosa a 25°C, é 7,91x10 -8^ m^2 s -1^ V -1. Calcular a condutância molar do íon.
  9. A mobilidade do íon Rb +, em solução aquosa a 25°C, é 7,92x10 -8^ m 2 s-1^ V -1. A diferença de potencial entre dois eletrodos imersos na solução é de 35,0 V. Se a separação entre os eletrodos for de 8 mm, qual a velocidade de migração dos íons Rb +^?
  10. Que fração da corrente total é a dos íons Li +^ quando a corrente passa por uma solução de LiBr a 25°C?
  11. As condutâncias iônicas molares, a 25°C, dos íons Li +, Na+^ e K+^ são, respectivamente, em mS m 2 mol-1^ , 3,87, 5,01 e 7,35. Quais as mobilidades dos íons?

TABELA

TABELA II.3 - Condutância Equivalente de Eletrólitos, em Solução Aquosa, a 25°C, em ohm -

cm 2 /eq g

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