Baixe Exericios sobre pilhas e outras Exercícios em PDF para Química para Ensino Médio, somente na Docsity!
Lista de exercícios de Química
Correção da Revisão para a 2ª Avaliação de Química: Pilhas
1. Considere o esquema a seguir e responda: a) Em qual eletrodo ocorre redução? E a oxidação? Redução: Cu Oxidação: Al b) Qual é o cátodo? E o ânodo? Cátodo: Cu Ânodo: Al c) Qual é o polo positivo? E o polo negativo? Polo positivo: Cu Polo negativo: Al d) Em qual eletrodo ocorre deposição? E corrosão? Deposição: Cu Corrosão: Al e) Qual solução se dilui? E qual solução se concentra? Se dilui: Cu2+^ Se concentra: Al3+ f) Qual é o sentido de fluxo dos elétrons? Do eletrodo de alumínio (que sofre oxidação) para o eletrodo de cobre (que sofre redução). g) Qual é a semirreação de redução? Qual é a semirreação de oxidação? Qual é a reação global? Semirreação de redução: Cu2+^ + 2 e-^ → Cu Semirreação de oxidação: Al → Al3+^ + 3 e- Reação global: 3 Cu2+^ + 2 Al → 3 Cu + 2 Al3+ 2. Considere a representação da pilha e responda: Zn (s) / Zn2+^ (aq) // Ag+^ (aq) / Ag (s) a) Qual é a semirreação de oxidação? Semirreação de oxidação: Zn → Zn2+^ + 2 e- b) Qual é a semirreação de redução? Semirreação de redução: Ag+^ + e-^ → Ag c) Qual é a reação global? Reação global: Zn + 2 Ag+^ → Zn2+^ + 2 Ag d) Qual é o ânodo? E o cátodo? Ânodo: Zn Cátodo: Ag e) Qual é o polo negativo? E o positivo? Polo negativo: Zn Polo positivo: Ag f) Em qual eletrodo ocorre corrosão? E deposição? Corrosão: Zn Deposição: Ag g) Qual solução se concentra? E qual solução se dilui? Se concentra: Zn2+^ Se dilui: Ag+ h) Qual é o sentido de fluxo dos elétrons? Do eletrodo de zinco (que sofre oxidação) para o eletrodo de prata (que sofre redução). Data: / / 2011 Componente Curricular: Professor: Ricardo Química Ensino: Médio Bimestre: Ano / série: 2ª série 3º Nome:
3. A figura a seguir representa uma pilha com eletrodos no estado-padrão. Com relação a esse modelo, determine: a)ΔEº da pilha. 0 maior – E^0 menor = +0,80 – (-0,76) = + 1,56 V b) qual eletrodo é o polo negativo e o qual é polo positivo. Polo negativo: Zn (menor potencial de redução em relação ao Ag, ou seja, o Zn sofre oxidação, sendo o eletrodo de zinco, o polo negativo). Polo positivo: Ag (maior potencial de redução em relação ao Zn, ou seja, o Ag+^ sofre redução, sendo o eletrodo de prata, o polo positivo). c) o sentido dos elétrons no circuito externo. Do eletrodo de zinco (que sofre oxidação) para o eletrodo de prata (que sofre redução). d) a reação global da pilha. Semirreação de redução: Ag+^ + e-^ → Ag Semirreação de oxidação: Zn → Zn2+^ + 2 e- Reação global: 2 Ag+^ + Zn → 2 Ag + Zn2+ 4. (VUNESP) – São fornecidos os seguintes potenciais de redução determinados a 25ºC. Zn2+^ (aq) + 2 e-^ → Zn (s) Eº = - 0,76 V Cu2+^ (aq) + 2 e-^ → Cu (s) Eº = + 0,34 V a) Em solução aquosa, é possível obter zinco metálico por reação de redução de sal do seu cátion com cobre metálico? Justifique a resposta. Não, pois o potencial de redução do cobre é maior e, portanto, em presença de cobre metálico, o zinco não sofre redução. b) Escreva a equação da reação química que ocorre em uma pilha que funcione em condição-padrão a 25 ºC, baseada nas duas semirreações apresentadas. Semirreação de redução: Cu2+^ + 2 e-^ → Cu Semirreação de oxidação: Zn → Zn2+^ + 2 e-^ Reação global: Cu2+^ + Zn → Cu + Zn2+ Obs.: O Cu2+^ possui maior potencial de redução e, portanto, deve reduzir, e o Zn deve oxidar. 5. Considere a pilha de cobre-alumínio representada a seguir. Dados os potenciais de redução: Cu2+^ + 2 e-^ → Cu Eº = + 0,34 V Al3+^ + 3 e-^ → Al Eº = - 1,66 V Complete o quadro abaixo: Eletrodo de cobre Eletrodo de alumínio Polaridade (^) positivo negativo Cátodo ou ânodo? cátodo ânodo Semirreação (^) Cu2+^ + 2 e-^ → Cu Al → Al3+^ + 3 e- Cálculo de ΔEº ΔEº^ =^ E
0 – E 0 = +0,34 – (-1,66) = + 2,00 V
maior menor Reação Global (^) 3 Cu2+^ + 2 Al → 3 Cu + 2 Al3+
6. (PUC-MG) – O valor do ΔE^0 para a célula representada pela equação: 2 Ag+^ (aq) + Mg (s) → 2 Ag (s) + Mg2+^ (aq) conhecendo-se os potenciais-padrão de redução: Ag+^ + e-^ → Ag Eº = + 0,80 V Mg2+^ + 2 e-^ → Mg Eº = - 2,37 V é igual a: a) +3,17 V b) +1,57 V c) +0,77 V d) -3,17 V e) -0,77 V ΔEº = E^0 maior – E^0 menor = +0,80 – (-2,37) = + 3,17 V (Alternativa “a”).
ΔEº =
E
as barras de magnésio. Como o potencial de redução do ferro é maior que o do magnésio, o magnésio se oxida, evitando a oxidação do ferro (ou seja, o magnésio serve como metal de sacrifício do ferro). b) Escreva a reação global e calcule a diferença de potencial da pilha formada. Semirreação de redução: Fe2+^ + 2 e-^ → Fe Semirreação de oxidação: Mg → Mg2+^ + 2 e- Reação global: Fe2+^ + Mg → Fe + Mg2+ 0 ΔEº = maior – E 0 menor = -0,44 – (-2,37) = + 1,93 V. E
12. (UFPA) – A diferença de potencial de uma pilha formada por Cu/Cu(NO 3 ) 2 e Fe/FeSO 4 é 0,78 V. Dada a semirreação e o potencial-padrão de redução: Cu2+^ + 2 e–^ → Cu^0 E^0 = + 0,34 V e sabendo-se que o eletrodo de Fe^0 se corrói, pode-se afirmar que o potencial-padrão de redução de Fe2+^ + 2 e–^ → Fe^0 é: a) -0,44 V b) -1,12 V c) +0,44 V d) +1,12 V e) +1,56 V Como o eletrodo de Fe é corroído, pode-se afirmar que este sofre oxidação (ou seja, possui menor potencial de redução). Assim: 0 maior – E 0 menor →^ +0,78^ =^ +0,34^ – (E^0 Fe2+/Fe )^ → E^0 Fe2+/Fe =^ -^ 0,44^ V^ (Alternativa^ “a”). 13. (UFPI) – Dado um sistema relativo a uma pilha de Mg e Zn: Sabendo-se que os elétrons fluem do eletrodo de magnésio para o eletrodo de zinco, podemos afirmar que: a) a reação não é espontânea. b) o eletrodo de magnésio é o polo positivo. c) o eletrodo de zinco é o cátodo. d) o eletrodo de zinco sofre corrosão. e) a concentração de Mg2+^ diminui. Como os elétrons fluem do eletrodo de magnésio para o eletrodo de zinco, pode-se afirmar que Zn2+^ sofre redução e o Mg sofre oxidação. Assim: a) Falso. Nas pilhas, a reação é espontânea e há a conversão de energia química em energia elétrica. b) Falso. O eletrodo de magnésio é o polo negativo. c) Verdadeiro. Como Zn2+^ se reduz a Zn, o eletrodo de zinco é o cátodo. d) Falso. Os íons Zn2+^ são reduzidos a zinco metálico; assim, há um aumento da massa da placa de zinco (ou seja, o eletrodo de zinco sofre deposição). e) Falso. Como o eletrodo de magnésio sofre oxidação, íons Mg2+^ estarão sendo formados, ou seja, a concentração de Mg2+^ aumenta. 14. (FURRN) – Na pilha eletroquímica Zn^0 /Zn2+//Cu2+/Cu^0 , ocorrem reações de oxirredução. Nesse sistema pode-se afirmar que: a) no polo negativo há oxidação de Cu^0 a Cu2+. b) no polo negativo há oxidação de Zn^0 a Zn2+. c) no polo positivo há oxidação de Cu^0 a Cu2+. d) no polo positivo há oxidação de Zn^0 a Zn2+. e) no polo positivo há redução de Zn2+^ a Zn^0. Alternativa “b”. A representação Zn^0 /Zn2+//Cu2+/Cu^0 indica que o Zn se oxida a Zn2+^ (no ânodo, polo negativo) e Cu2+^ se reduz a Cu (no cátodo, polo positivo). 15. (PUC-RJ) – Um alquimista maluco descobriu que o chumbo metálico pode ceder elétrons espontaneamente em soluções de AuCl 3 , e construiu a seguinte pilha: Pb^0 |Pb2+||Au3+|Au^0. Para esta pilha, é correto afirmar: a) O Au^0 se reduz e o Au3+^ se oxida. b) O alquimista transformou chumbo em ouro. c) O cátodo é o Au^0 e o ânodo é o Pb^0. d) A solução de Pb2+^ ficará mais diluída. e) A solução de Au3+^ ficará mais concentrada. A representação Pb^0 /Pb2+//Au3+/Au^0 indica que o Pb se oxida a Pb2+^ (no ânodo, polo negativo) e Au3+^ se reduz a Au (no cátodo, polo positivo). Assim: a) Falso. O Au3+^ se reduz a Au, enquanto que Pb se oxida a Pb2+. b) Falso. A reação global da pilha é 3 Pb + 2 Au3+^ → 3 Pb2+^ + 2 Au, ou seja, o chumbo metálico reagiu com íons Au3+ gerando ouro metálico. c) Verdadeiro. No eletrodo de ouro ocorre redução (no cátodo) e no eletrodo de chumbo ocorre oxidação (no ânodo). d) Falso. Como o eletrodo de chumbo sofre oxidação, íons Pb2+^ estarão sendo formados, ou seja, a concentração de Pb2+^ aumenta (ficará mais concentrada).
ΔEº =
E
16. (UFSC) – Com base no diagrama da pilha Zn/Zn2+//Ag+/Ag e nos potenciais-padrão de redução, a 25 ºC, das semirreações: Ag+^ + e-^ → Ag Eº = + 0,80 V Zn2+^ + 2 e-^ → Zn Eº = - 0,76 V indique os itens corretos. I — os átomos de zinco sofrerão oxidação; II — os átomos de prata perderão elétrons; III — o cátodo da pilha será o eletrodo de prata; IV — entre os eletrodos de Zn e Ag existe uma diferença de potencial-padrão de 2,36 volts; V — a massa do eletrodo de zinco diminui com o tempo; VI — o sentido espontâneo do processo será da prata para o zinco. A representação Zn/Zn2+//Ag+/Ag indica que o Zn se oxida a Zn2+^ (no ânodo, polo negativo) e Ag+^ se reduz a Ag (no cátodo, polo positivo). Assim: I – Correto. Os átomos de zinco se oxidam a íons Zn2+. II – Incorreto. Os íons Ag+^ recebem elétrons para serem reduzidos a Ag^0_. III – Correto. Como a prata sofre redução, o cátodo será o eletrodo de prata. IV – Incorreto. A diferença de potencial entre Zn e Ag é de + 1,56 V. V – Correto. O zinco metálico é oxidado a íons Zn2+; assim, há uma diminuição da massa da placa de zinco (ou seja, o eletrodo de zinco sofre corrosão). VI – Incorreto. Como o zinco sofre oxidação, os elétrons fluirão do eletrodo de zinco para o eletrodo de prata._
