Resolução das atividades complementares
Química
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Q56 — Leis da Eletroquímica
p. 46
1 (UFRJ) Em um laboratório foram preparadas uma solução 1 M de ZnC,2 e uma outra 1 M de NaC,,
para serem utilizadas em diferentes experimentos.
Pv
A
H2O (pura)
a) No primeiro experimento foram obtidos valores das
pressões de vapor dessas soluções em diferentes
temperaturas.
Identifique, dentre as curvas A, B e C apresentadas no
gráfico, aquela que corresponde à solução de ZnC,2 (1 M) e
aquela que corresponde à solução de NaC, (1 M). Justifique
sua resposta.
B
C
T
b) No segundo experimento foi realizada eletrólise na solução de ZnC,2 (1 M).
Qual a massa de metal depositado, quando 4 faradays passam pela cuba eletrolítica? (1 faraday 5 96 500
coulombs)
Resolução:
a) NaC,(s) → Na1(a1q) 1 C,1(a2q)
1 mol/L
1 mol/L
1 mol/L
 Concentração total de íons na solução: 2 mol/L
21
ZnC,2(s) → Zn(aq)
1 2 C,1(a2q)
1 mol/L
 1 mol/L
2 mol/L
Concentração total de íons na solução: 3 mol/L
A curva C (menor pressão de vapor) corresponde à solução que apresenta maior concentração de
íons: ZnC,2 (cloreto de zinco).
A curva B (solução que tem menor pressão de vapor que a água pura e maior pressão de vapor que a
curva C), corresponde à solução que apresenta menor concentração de íons: NaC, (cloreto de sódio).
21
1 2 e2 → Zn(s)
b) Semi-reação catódica: Zn(aq)
2
2 mol e  1 mol de Zn  65,4 g  2 F
x  4 F
x 5 130,8 g de zinco
1
2 (Cesgranrio-RJ) Em uma cuba eletrolítica, utilizou-se uma corrente de 3 A para depositar toda a
prata existente em 400 mL de uma solução 0,1 N de AgNO3. Com base nos dados, podemos afirmar que o
tempo necessário para realizar a operação foi próximo de:
Dados: pesos atômicos: Ag 5 108; N 5 14; O 5 16
1 faraday 5 96 500 C
a) 21 minutos.
c) 5 minutos.
e) 2 minutos.
b) 10 minutos
d) 3 minutos.
Resolução:
Massa de prata presente na solução na forma de Ag 1(a1q):
m1
N5
E1 ? V
m1 5 N ? E1 ? V
m1 5 0,1 ? 108 ? 0,4
m1 5 4,32 g de Ag1(a1q)
semi-reação catódica: Ag1(a1q) 1 1 e2 → Ag(s)
1 mol e2  1 mol de Ag  108 g  1 F  96 500 C
4,32 g  Q
Q 5 3 860 C
Q 5 i ? Dt
3 860 5 3 ? Dt
Dt 5 1 287 segundos (aproximadamente 21 minutos)
3 (UECE) Assinale a alternativa correta.
a) Na eletrólise de uma solução aquosa de NaC,, a solução torna-se ácida devido à formação de HC,.
b) Na eletrólise de uma solução aquosa de sulfato de cobre, CuSO4, devem-se fornecer 2 mols de elétrons
para que haja deposição de 63,5 g de cobre metálico.
c) Na eletrólise de uma solução aquosa de ácido clorídrico, HC,, ocorre oxidação anódica de H1(aq).
d) Eletrólise é um fenômeno que ocorre espontaneamente e produz corrente elétrica.
Resolução:
21
21
: Cu(aq)
1 2 e2 → Cu0 2 cátodo
Eletrólise do Cu(aq)
2 mol e2  1 mol de Cu  63,5 g de Cu
4 (FEI-SP) Uma corrente elétrica de intensidade constante atravessa duas cubas eletrolíticas A e B
contendo respectivamente soluções de cloreto ferroso e de cloreto férrico. Ao final de um certo tempo t
interrompe-se o circuito. Pode-se concluir que:
Dados: Fe 5 56 u
a) a massa de ferro depositada na cuba A é igual à depositada na cuba B.
b) a massa de ferro depositada na cuba A é maior do que a depositada na cuba B.
c) o volume de gás liberado na cuba A é menor do que o liberado na cuba B nas mesmas condições de
pressão e temperatura.
d) o volume de gás cloro liberado na cuba A é maior do que o liberado na cuba B nas mesmas condições de
pressão e temperatura.
e) na cuba A há liberação de gás cloro enquanto na cuba B, gás oxigênio.
Resolução:
Para depositar 1 mol de ferro metálico (56 g) na cuba A são necessários 2 mol de elétrons (2 F).
Para depositar 1 mol de ferro metálico (56 g) na cuba B são necessários 3 mol de elétrons (3 F).
Portanto, para a mesma carga, a massa de ferro depositado na coluna A é maior que a massa de ferro
depositado na coluna B.
2
5 (UFRGS-RS) Sabendo que um faraday é igual a 96 500 coulombs, o tempo, em segundos, necessário
para eletrodepositar 6,3 g de Cu21 utilizando uma corrente de 2 amperes é de
Dado: Cu 5 63 u
a) 6,3
c) 4 825
e) 19 300
b) 12,6
d) 9 650
Resolução:
21
1 2 e2 → Cu(s)
Cu(aq)
2 mol e2
1 mol de Cu
Q 5 i ? Dt
19 300 5 2 ? Dt
Dt 5 9 650 s
63 g de Cu
2 ? 96 500 C
Q
6,3 g Cu
Q 5 19 300 C
6 (Fatec-SP) No intervalo de um jogo de futebol da seleção brasileira, para aliviar a tensão, Vinícius
resolveu aplicar seus conhecimentos de química, e descobriu qual o desgaste da cápsula de zinco da pilha de
seu rádio, durante os 90 minutos da partida.
Dados: 1 F 5 96 500 C
Massa molar de Zn 5 65,0 g/mol
Considerando que a quantidade de carga envolvida é igual a 1 930 C, a cápsula de zinco da pilha sofreu um
desgaste de:
a) 0,1625 g
c) 0,3275 g
e) 0,7630 g
b) 0,1300 g
d) 0,6500 g
Resolução:
Oxidação do zinco metálico:
Zn(s) → Zn21 1 2 e2
1 mol
65 g Zn
x
x 5 0,650 g
2 mol e2
3
2 ? 96 500 C
1 930 C
7 (FEI-SP) Para se cobrear (cobrir com cobre) uma peça metálica, foi utilizada uma solução de sulfato
de cobre II e uma corrente de 2,0 A durante 50 minutos. A massa de cobre depositada na peça, em gramas, é
aproximadamente (Cu 5 63,5 g/mol; constante de Faraday 5 96 500 C):
a) 0,3
b) 1,0
c) 2,0
d) 4,0
e) 5,0
Resolução:
Semi-reação de redução do Cu21: Cu21 1 2 e2 → Cu
2 mol 1 mol
96 500 C
1 mol e2
1F
x
2 mol e2
x 5 193 000 C.
1 mol de Cu
63,5 g Cu
193 000 C
y
2 ? 50 ? 60 C
y 5 2,0 g
8 (PUC-PR) Uma corrente elétrica de 5 A atravessa uma solução de cloreto de ouro (AuC,3), durante
30 minutos. Sabendo-se que a massa atômica do ouro é 197 u e a constante de Faraday é igual a 96 500 C, a
massa de ouro depositada no cátodo é:
a) 18,36 g
c) 0,106 g
e) 6,12 g
b) 12,24 g
d) 0,20 g
Resolução:
Semi-reação de redução: Au(a31q) 1 3 e2 → Au(s)
3 mol de e2
1 mol de Ag
x 5 6,12 g
4
197 g
x
3 ? 96 500 C
5 ? 30 ? 60 C