QUÍMICA - 2o ANO
MÓDULO 29
ELETROQUÍMICA EXERCÍCIOS
Fixação
F
1) (PUC) Considerando 1 F = 96.500 C (quantidade de eletricidade relativa a 1 mol de elétrons),2
na eletrólise ígnea do cloreto de alumínio, AℓCℓ3, a quantidade de eletricidade, em Coulomb,a
a
necessária para produzir 21,6g de alumínio metálico é igual a:
f
a) 61.760 C
d) 308.800 C
a
b) 154.400 C
e) 386.000 C
c) 231.600 C
a
b
c
Fixação
2) (UFPA) Um experimento foi realizado utilizando mostrado na figura abaixo. Na célula 1
,apresentam dois eletrodos de Ag imersos em uma solução aquosa de AgNO3. Na célula 2
apresentam-se dois eletrodos de Cu imersos em uma solução aquosa de CuSO4. Após o
fechamento da chave S, por um certo período de tempo, a massa do cátodo de Ag teve um
aumento de 2,160 g.
S
Ag
Ag
Cu
Cu
1
2
solução AgNO3
solução CuSO4
O aumento esperado para a massa do cátodo de Cu é de:
a) 1,270 g
d) 1,080 g
b) 0,635 g
e) 0,000 g
c) 2,160 g
Fixação
F
3) (UERJ) Em uma célula eletrolítica, com eletrodos inertes, uma corrente de 1,00 A passa por4
uma solução aquosa de cloreto de ferro, produzindo Fe(s) e Cℓ2(g).
p
Admita que 2,80g de ferro são depositados no cátodo, quando a célula funciona por 160min
50s.
d
Determine a fórmula do cloreto de ferro utilizado na preparação da solução originalmentea
eletrolisada e escreva a equação eletroquímica que representa a descarga ocorrida no ânodo.
b
c
Fixação
4) (UFF) O cloro pode ser produzido pela eletrólise ígnea do cloreto de zinco (ZnCℓ2) à temperatura de 17oC e sob pressão de 1.0 atm.
Sabendo-se que uma corrente de 5A passa pela célula durante 10 horas, informe por meio
de cálculos:
a) o número de Coulombs envolvidos no processo.
b) a massa de Cℓ2, em grama, produzida na reação.
c) o volume de Cℓ2 produzido nas condições apresentadas.
Fixação
F
5) (UNIRIO) As baterias dos automóveis são usadas para fornecer energia ao motor do veículo que, uma6
vez em movimento, recarrega a bateria com corrente oriunda do alternador do carro. O fenômeno qued
e
ocorre em um dos eletrodos da bateria de chumbo é exemplificado pela semirreação:
e
Pb(s) + SO4=(aq) → PbSO4(s) + 2ed
Considere que a bateria tem uma corrente de 2,0 ampères, e o eletrodo de Pb pese 414a
gramas. Calcule o tempo, em segundos, que a corrente irá circular pelo eletrodo antes que(
e
este se consuma totalmente.
b
Dado: Pb = 207 u; 1 F = 96.500 C
c
u
D
Fixação
6) (UNICAMP) Ao contrário do que muitos pensam, a medalha de ouro da Olimpíada de Beijing é feita
de prata, sendo apenas recoberta com uma fina camada de ouro obtida por deposição eletrolítica. Na
eletrólise, a medalha cunhada em prata atua como o eletrodo em que o ouro se deposita. A solução
eletrolítica é constituída de um sal de ouro (III). A quantidade de ouro depositada em cada medalha é
de 6,0 gramas.
a) Supondo que o processo de eletrólise tenha sido conduzido em uma solução aquosa de ouro
(III) contendo excesso de íons cloreto em meio ácido, equacione a reação total do processo
eletroquímico. Considere que no ânodo forma-se o gás cloro.
b) Supondo que tenha sido utilizada uma corrente elétrica constante de 2,5 ampères no processo eletrolítico, quanto tempo (em minutos) foi gasto para se fazer a deposição do ouro em
uma medalha? Mostre os cálculos.
Dados: constante de Faraday = 96.500 coulomb mol-1; 1 ampére = 1 coulomb x s-1.
Fixação
F
7) (UERJ) As novas moedas de centavos, que começaram a circular no mercado, apresentam8
uma tonalidade avermelhada obtida por eletrodeposição de cobre a partir de uma solução det
sulfato de cobre II.
d
Determine o tempo necessário para a deposição de todo o cobre existente na solução,D
considerando 1F = 96500 C.
Z
A
Z
a
b
c
s
Fixação
8) (UFPR) Um estudante mergulhou uma barra de zinco de 300,00 g em uma solução de nitrato de prata e observou a formação de um depósito na barra. Seu peso, após a ocorrência
da reação, foi de 321,6 g. Pergunta-se:
Dados: Massas atômicas: Zn = 65; Ag = 108; N = 14; O = 16.
Zn2+ + 2e- → Zn
Ag+ + e- → Ag
Zn2+ + 2Ag(s) → 2Ag+ + Zn(s)
E0 = - 0,76 V
E0 = + 0,80 V
∆H = + 365 kJ
a) Que material foi depositado?
b) O processo absorveu ou liberou energia? Demonstre a quantidade?
c) Identifique o agente oxidante, o agente redutor, o elemento que sofreu oxidação e o elemento que
sofreu redução.
Fixação
9) (UFRRJ) Uma das utilidades da eletrodeposição está ligada ao revestimento de superfície.
Podemos citar alguns processos: prateação, cromação, niquelação, douração, banho de estanho etc.
Uma placa metálica é colocada em uma solução aquosa de sulfato de níquel II para fazer
uma niquelação (eletrodeposição). Para recobrir a placa, utilizou-se uma corrente elétrica de
2A durante 1h 20 min 25 s.
Calcule a massa de níquel metálico que foi depositada na placa.
Dado: 96500 C = 1F.
Fixação
10) (UFRJ) O uso de células eletrolíticas
-geradoras de cloro proporciona uma outra
alternativa para a obtenção de íons hipoclorito.
r
PISCINA
e
CÉLULA
ELETROLÍTICA
FILTRO
BOMBA
Esta célula eletrolítica é colocada na tubulação de água que alimenta a piscina, logo após
o filtro, como mostra a figura. Neste processo,
adiciona-se uma certa quantidade de cloreto
de sódio à água da piscina. Nos eletrodos da
célula, o oxigênio dissolvido e os íons cloreto
são transformados em cloro e íons hidroxila,
que, por sua vez, reagem produzindo íons
hipoclorito, segundo a reação:
Cℓ2(g) + 2OH­(aq) → OCℓ(aq) + Cℓ­(aq) + H2O
Sabendo-se que os valores dos potenciais
padrão de redução correspondentes às semirreações que ocorrem nos eletrodos são:
O2(g) + 2H2O + 4 e­→ 4 OH(aq)
E0 = 0,82 V (pH=7,0)
Cℓ2(g) + 2 e­→ 2Cℓ­-(aq)
E0 = 1,36 V
Escreva a equação da semirreação que
ocorre no ânodo e determine a ddp para operar
a célula de cloração da piscina.
Fixação
11) (UFRJ) A eletrólise de soluções concentradas de cloreto de sódio (salmoura) produz cloro
gasoso no eletrodo E1, gás hidrogênio e hidróxido de sódio em solução no eletrodo E2, restando uma solução diluída de NaCℓ cuja concentração é de 50 g/L, que é removida da célula
eletrolítica. O esquema a seguir representa uma célula eletrolítica de membrana.
H2
Cl 2
NaCl 250 g/L
E1
E2
célula
eletrônica
NaCl 50 g/L
NaOH
Identifique o cátodo e escreva a semirreação anódica.
Fixação
12) (UERJ) O cloreto de sódio pode ser encontrado sólido, na forma de sal-gema, ou em solução,
-nos oceanos. A indústria química processa, por eletrólise ígnea, o sal disponível sob a forma
sólida e, por eletrólise em solução aquosa, o sal disponível em solução.
Considere que dispomos de duas amostras de cloreto de sódio puro com massa igual a 5,85 g.
A primeira amostra é completamente consumida pela eletrólise ígnea e a segunda amostra
é dissolvida em água pura. Admita que os gases envolvidos em ambos os processos se comportam de forma ideal e que os eletrodos são inertes.
a) Calcule o volume de gás produzido no ânodo pela eletrólise ígnea sabendo que, nas condições
do experimento, o volume molar vale 90 L × mol-1.
b) Escreva a equação global que representa a eletrólise da solução aquosa.
Fixação
13) (FUVEST) Água pode ser eletrolisada com a finalidade de se demonstrar sua composição.
A figura representa uma aparelhagem em que foi feita a eletrólise da água, usando eletrodos
inertes de platina.
a) Nesse experimento, para que ocorra a eletrólise da água, o que deve ser adicionado, inicialmente, à água contida no recipiente IV? Justifique.
b) Dê as fórmulas moleculares das substâncias recolhidas, respectivamente, nos tubos II e III.
c) Qual a relação estequiométrica entre as quantidades de matéria (mols) recolhidas em II e III?
d) Escreva a equação balanceada que representa a semirreação que ocorre no eletrodo (ânodo) inserido
no tubo III.
II
III
IV
I
I = gerador de corrente contínua