1. (Espcex (Aman) 2013) Considere as semirreações
com os seus respectivos potenciais-padrão de redução
dados nesta tabela:
Prata
Ag
Cobre
Cu2
Chumbo
Pb2
e
Ag0
aq
2e
Cu0
aq
2e
Pb0
2e
0
aq
2
Ni
Niquel
aq
2
Zinco
Zn
Magnésio
Mg2
aq
2e
aq
2e
s
E0red
0, 80 V
s
E0red
0, 34 V
s
E0red
0,13 V
Ni s
E0red
0, 24 V
E0red
0, 76 V
E0red
2, 37 V
Zn
0
s
Mg0 s
Baseando-se nos dados fornecidos, são feitas as
seguintes afirmações:
I. O melhor agente redutor apresentado na tabela é a
prata;
II. A reação Zn2 aq
Cu0 s
Zn0 s
Cu2 aq
não é espontânea;
III. Pode-se estocar, por tempo indeterminado, uma
solução de nitrato de níquel II, em um recipiente
revestido de zinco, sem danificá-lo, pois não haverá
reação entre a solução estocada e o revestimento de
zinco do recipiente;
IV. A força eletromotriz de uma pilha eletroquímica
formada por chumbo e magnésio é 2,24 V;
V. Uma pilha eletroquímica montada com eletrodos de
cobre e prata possui a equação global:
2Ag
aq
Cu0
s
2Ag0
s
Cu2
aq
.
Das afirmações acima, estão corretas apenas:
a) I e II
b) I, II e IV
c) III e V
d) II, IV e V
e) I, III e V
2. (Pucrj 2013) A uma solução aquosa de sulfato de
cobre de coloração azul introduz-se um prego de ferro.
Após alguns minutos, nota-se, na parte externa do
prego, coloração avermelhada indicando que ocorreu
uma reação. Os potenciais-padrão de redução do cobre
e do ferro são indicados abaixo:
Cu2+ (aq) + 2e-  Cu0(s)
E0 = + 0,34 V Fe3+(aq)
+ 3e-  Fe0 (s)
E0 = + 0,04 V
Sobre a espontaneidade deste fenômeno, é correto: a)
o íon Cu2+ sofrer oxidação.
b) o íon Fe3+ sofrer redução.
c) o cobre metálico (Cu0) transferir elétrons ao íon
ferro (Fe3+).
d) o íon Cu2+ ser o agente oxidante.
e) a diferença de potencial-padrão da pilha que se
forma ser +0,38 V.
3. (Upe 2013) Realizou-se um experimento para
recuperar metais a partir de placas de circuito impresso
de sucatas de microcomputadores e aparelhos de TV,
utilizando-se do método denominado eletro-obtenção.
A mistura metálica foi previamente separada dos
demais componentes e dissolvida em H2SO4
concentrado e, depois, diluída em água. Montou-se uma
célula para os ensaios de eletro-obtenção, usando-se
uma placa de cobre como cátodo e uma placa de platina
como ânodo. O gráfico a seguir se refere à variação da
concentração dos metais na solução, ao longo do
período de passagem da corrente pela solução.
As informações contidas no gráfico acima indicam que,
nessa eletro-obtenção,
a) o chumbo foi depositado na placa de platina.
b) a deposição do estanho no ânodo foi mais acentuada.
c) a pilha apresentou um melhor rendimento para a
deposição do estanho.
d) os íons cobre que estavam em solução se
depositaram no cátodo.
e) o método se mostrou pouco eficiente para a
reciclagem do cobre a partir da sucata.
4. (Acafe 2012) Pilhas a combustível do tipo AFC
(Alkalyne Fuel Cell) são dispositivos leves e eficientes,
projetados para missões espaciais como a Nave
Americana Apollo. Operam em temperaturas de
70 a 140 C, gerando voltagem de aproximadamente
0,9 V. Nessas células, um dos compartimentos é
alimentado por hidrogênio gasoso e o outro por
oxigênio gasoso.
As semirreações que ocorrem são as seguintes:
No ânodo: 2H2
g
4OH
No cátodo: 1O2
g
2H2O
aq
4H2O
4e
4OH
4e
aq
Com base nas informações acima, marque com V as
afirmações verdadeiras e com F as falsas.
1. Nessas pilhas o hidrogênio é o agente cooxidante.
2. A reação global da pilha é representada por:
2H2 g
1O2 g
2H2O
.
3. Nessas pilhas, os elétrons fluem do cátodo para o
ânodo.
4. A utilização de pilhas a combustível não gera
emissões poluentes.
5. Mudanças nos coeficientes estequiométricos das
semirreações alteram valores dos potenciais
eletroquímicos.
A sequência correta, de cima para baixo, é: a)
F–V–F–V–F
b) V – F – V – V – F
c) V – V – F – F – V
d) F – F – V – F – V
5. (Ufsj 2012) Os potenciais de redução padrão a
25°C para os pares C 2/C e A 3 /A são +1,36V e
–1,67V, respectivamente. Nos municípios onde a
água é desinfetada com cloro gasoso, observa-se,
com o tempo, o desgaste dos encanamentos de
alumínio (extensores) que levam água aos
chuveiros elétricos.
A explicação CORRETA para esse fenômeno é que
o cloro
a) é reduzido a íons cloreto, mantendo o alumínio em
estado neutro.
b) reage com íons alumínio, formando íons cloreto.
c) reduz o alumínio metálico, produzindo íons
alumínio.
d) oxida o alumínio metálico, produzindo íons
alumínio.
6. (Udesc 2012) Uma pilha de permanganato é
baseada nas semirreações e nos seus respectivos
potenciais padrões de redução mostrados abaixo:
Zn2
MnO4
2e
8H
Zn
5e
E0
Mn2
0,76 V
4H2 O
E0
1,51V
Assinale a alternativa correta.
a) O zinco metálico é o cátodo.
b) O íon permanganato, MnO4 ,é o agente redutor.
c) O estado de oxidação do manganês no íon
permanganato é +4.
d) A tensão produzida por esta pilha em condições
padrão é 2,27 V.
e) A tensão produzida por esta pilha em condições
padrão é 0,75 V.
7.
(Ufpe 2012) Uma pilha de uso comercial é
baseada na reação de óxido de prata Ag2O com um
ânodo de zinco, produzindo prata metálica e óxido
de zinco (ZnO). Esta pilha funciona em meio alcalino,
e apresenta as seguintes características: (
) na
reação da pilha, o Ag2O recebe elétrons.
( ) o zinco atua como agente oxidante.
( ) a prata tem seu estado de oxidação decrescido de
2 unidades.
(
) para cada mol de óxido de prata consumido,
também são consumidos 2 mols de zinco.
( ) no óxido de zinco, o estado de oxidação do zinco
é +1.
8.
(Upf 2012) A corrosão metálica é a oxidação
não desejada de um metal. Ela diminui a vida útil de
produtos de aço, tais como pontes e automóveis, e a
substituição do metal corroído acarreta, todos os anos,
grande gasto de dinheiro em todo o mundo. A corrosão
é um processo eletroquímico, e a série eletroquímica
nos dá uma indicação de por que a corrosão ocorre e
como pode ser prevenida. Para a proteção de certas
peças metálicas podem-se colocar pedaços de outro
metal usado como metal de sacrifício. Assim,
considerando alguns metais com seus respectivos
potenciais-padrão de redução:
Mg2 (aq)
A
3
(aq)
Mg(s)
2e
3e
A
(s
)
(E0
0
(E
2,38 V)
1,68 V)
Zn2 (aq)
2e
Zn( s )
(E0
0,76 V)
Pb2 (aq)
2e
Pb(s)
(E0
0,13 V)
Cu2 (aq)
2e
Cu( s )
(E0
0,34 V)
Ag (aq)
1e
Ag
(s)
(E0
0,80 V)
Qual o mais adequado para ser usado como metal de
sacrifício se a peça a ser protegida for de alumínio? a)
Ag(s)
b) Zn(s)
c) Pb(s)
d) Cu(s)
e) Mg(s)
9. (Udesc 2012) Uma importante aplicação das
células galvânicas é seu uso nas fontes portáteis de
energia a que chamamos de baterias. Considerando
a reação espontânea de uma bateria alcalina descrita
abaixo, é correto afirmar:
Zn(s) MnO2(s) H2O( ) ZnO(s) Mn(OH)2( s )
a) Zinco metálico é o agente redutor, pois sofreu
redução no ânodo, perdendo dois elétrons.
b) O óxido de manganês sofre oxidação no cátodo, ao
ganhar dois elétrons.
c) O óxido de manganês sofre redução no ânodo, ao
ganhar dois elétrons.
d) Zinco metálico é o agente redutor, pois sofreu
oxidação no cátodo, perdendo dois elétrons.
e) Zinco metálico é o agente redutor, pois sofreu
oxidação no ânodo, perdendo dois elétrons.
12. (Fuvest 1991) Ferro zincado é ferro que contém
pequena quantidade de zinco metálico.
A partir dos potenciais padrão de redução, listados a
seguir, explique os seguintes fatos observados no
cotidiano:
10. (Ufsc 2004) Uma pilha a combustível é um
dispositivo eletroquímico no qual a reação de um
combustível com oxigênio produz energia elétrica. Esse
tipo de pilha tem por base as semirreações apresentadas
na tabela a seguir. A outra figura mostra o esquema de
uma pilha a combustível.
a) Rebites de ferro em esquadrias de alumínio causam
a corrosão do alumínio.
b) Pregos de ferro zincado são resistentes à ferrugem.
De acordo com as informações do enunciado e da figura
acima, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01) O gás hidrogênio atua na pilha como agente
oxidante.
02) A diferença de potencial elétrico padrão da pilha é
+ 1,23 V.
04) O oxigênio sofre redução.
08) A obtenção de energia elétrica neste dispositivo é
um processo espontâneo.
16) A equação global da pilha no estado padrão é 2H 2
(g) + O2 (g) 2H2O(ℓ).
32) A diferença de potencial elétrico padrão da pilha é
+ 0,43 V.
11. (Cesgranrio 1993) Numa pilha em que se
processa a reação
+
2 Ag + Cu
+2
Cu + 2Ag,
13. (Unesp 1991) Encanamentos de ferro mergulhados
em água sofrem corrosão, devido principalmente à
reação:
Fe(s) + 2H +(aq)
Fe2+(aq) + H2(g)
Para proteger encanamentos nessas condições,
costuma-se ligá-los a barras de outros metais, que são
corroídos ao invés dos canos de ferro. Conhecendo os
potenciais padrões de redução
E0= +0,34V
Cu2+ + 2e-
Cu(s)
Fe2+ + 2e-
Fe(s)
Mg2+ + 2e2H+ + 2e-
Mg(s)
E0= -0,44V
E0= -2,37V
E0= 0,0V
H2(g)
e dispondo-se de barras de magnésio e cobre, propõese:
o valor da força eletromotriz, em condições-padrão, é:
Dados:
Cu Cu+2 + 2 e- E°= -0,34 V
Ag Ag+ + 1 eE°= -0,80 V
a) 1,26 V
b) 0,46 V
c) 0,12 V
d) -0,46 V
e) -1,14 V
a)
Qual metal deve ser utilizado para proteger o
encanamento? Justifique.
b)
Escreva as reações que ocorrem na associação
do cano de ferro com a barra metálica escolhida,
indicando o agente oxidante e o agente redutor.
14. (Cesgranrio 1990) Considere a pilha representada
abaixo:
Cu (s) │ Cu2+ ││ Fe3+, Fe2+ │ Pt (s)
E
Assinale a afirmativa falsa:
a) A reação de redução que ocorre na pilha é Cu2+ +
2e- Cu (s);
b) O eletrodo de cobre é o anodo;
c) A semi-reação que ocorre no catodo é Fe3+
Fe2+ + e-;
d) A reação total da pilha é 2 Fe3+ + Cu (s) 2
Fe2+ + Cu2+;
e) Os elétrons migram do eletrodo de cobre para o
eletrodo de platina.
15. (Unesp 1989) A bateria de chumbo usada em
automóvel é constituída de um conjunto de pilhas com
os eletrodos imersos em solução de ácido sulfúrico. As
semirreações e os potenciais padrões de redução a 25°C
são:
2,37
( 0,13)
2Ag
aq
Cu2
Cu
2Ag
PbSO4 + 2e
2-
Pb + SO4 E
PbO2 + SO4 + 4H + 2e
E0 = 1,615 V
-
Cu2
Global
.
2 Ag
Teremos:
Cu2 (aq)
Fe0( s)
Cu0( s) ( 3) Redução
2e
Fe3 (aq)
2Fe 0( s )
2
3e
( 2) Oxidação
3Cu0( s)
6e
2Fe3 ( aq)
(aq) 2 Fe
Oxidante
+
aq
Resposta da questão 2:
[D]
3 Cu
2-
Cu2
2Ag (redução; maior potencial de redução)
2Ag
0
= - 0,356 V
2Ag0 s
2e (oxidação; menor potencial de redução)
2e
Cu
Cu0 s
3Cu2 ( aq)
-
2,24 V
V. Correta. Uma pilha eletroquímica montada com eletrodos de
cobre e prata possui a equação global:
0
(s )
6e
Global
3 Cu0 (s )
Redutor
2Fe3 (aq)
Coloração
avermelhada
PbSO4 + 2 H2O
Resposta da questão 3:
[D]
a)
Escrever a equação da reação global e calcular
o potencial padrão da pilha.
b)
Indicar os números de oxidação do chumbo e
do enxofre nas substâncias da pilha.
Observa-se no gráfico que a concentração de íons cobre presentes na
solução caiu para zero por volta dos 60 minutos. Isso significa que
houve deposição de cobre da solução no eletrodo.
Resposta da questão 4:
[A]
GABARITO
Resposta da questão 1:
[D]
Teremos:
(F) Nessas pilhas o hidrogênio é o agente redutor.
Análise das afirmações:
(V) A reação global da pilha é representada por:
I. Incorreta. O melhor agente redutor apresentado na tabela é o
magnésio, pois apresenta o menor potencial de redução (-2,37
V).
II. Correta. A reação Zn2
Cu2
aq
Cu0 s
Zn0 s
aq
não é espontânea, pois o potencial de redução do zinco (-0,76 V)
é menor do que o do cobre (+0,34 V).
III. Incorreta. Não se pode estocar uma solução de nitrato de níquel
II em um recipiente revestido de zinco, sem danificá-lo, pois o
níquel tem maior potencial de redução (-0,24 V) do que o zinco
(-0,76 V). Neste caso, ocorreria a oxidação do revestimento de
zinco.
IV. Correta. A força eletromotriz de uma pilha eletroquímica
formada por chumbo e magnésio é 2,24 V:
Mg
Mg2
Pb2
2e
Mg
Pb2
2e (oxidação) Eoxidação
Pb (redução) Eredução
Mg2
2,37 V
0,13 V
2H2 g
1O2 g
2H2 g
4OH
1O2 g
2H2O
2H2 g
1O2 g
2H2O
.
42H2O
aq
4e
4OH
4e
aq
2H2O
(F) Nessas pilhas, os elétrons fluem do ânodo para o cátodo.
(V) A utilização de pilhas a combustível não gera emissões
poluentes, pois forma água.
(F) Mudanças nos coeficientes estequiométricos das semirreações
não alteram valores dos potenciais eletroquímicos.
Resposta da questão 5:
[D]
Pb
As equações de oxidação e redução podem ser expressas por:
Oxidação do alumínio metálico: 2A (s) 2A
[E]
3
(aq) 6e
Redução do cloro gasoso: 3C 2(g) 6e 6C (aq)
Note que o cloro gasoso sofre redução devido ao seu alto potencial
de redução (+1,36V). O alumínio metálico oxida a A 3.
Teremos:
(agente redutor)
( s)
Resposta da questão 6:
[D]
2(s)
0
2 ( )
5Zn
2MnO4
16H
2
2Mn2
10e
(Equação Global) 5Zn
2MnO4
E0
10e
16H
2 (perdeu
0,76 V
2Mn
2
8H2 O
5Zn
2
E0
2,27V
(V) Na reação da pilha, o Ag2O recebe elétrons.
Zn
reações :
2Ag
Zn2
Zn
2Ag
ZnO
Zn2 (oxidação; anodo)
Resposta da questão 10:
02 + 04 + 08 + 16 = 30
Resposta da questão 12:
a) Porque o potencial de oxidação do alumínio é maior que o do
ferro.
b) Porque o zinco oxida-se protegendo o ferro da corrosão.
Resposta da questão 13:
a) O magnésio, por possuir potencial de oxidação maior que o do
ferro.
2e (oxidação ânodo)
2e
2e
Resposta da questão 11:
[B]
Análise das afirmações:
Ag2O
2 (recebeu 2 elétrons)
1 ,51V
Resposta da questão 7:
V – F – F – F – F.
Semi
2Ag (redução cátodo)
b) Fe +2 + Mg0
Fe0 + Mg+2
Oxidante: Fe+2
Redutor: Mg0
(F) O zinco atua como agente redutor.
Ag2O
Zn
2Ag
Zn (redutor)
Zn2
Resposta da questão 14:
[A]
ZnO
2e ( oxidação )
Resposta da questão 15:
(F) A prata tem seu estado de oxidação decrescido de 1 unidade.
Ag2O Zn
2Ag ZnO
2Ag
2Ag (redução)
Ag
2e
1e
Ag2O
b) Observe a figura a seguir:
Ag0
Zn
2Ag
ZnO
1mol Zn
(F) No óxido de zinco, o estado de oxidação do zinco é +2.
Zn Zn2
2e
Resposta da questão 8:
[E]
O metal de sacrifício necessário para proteger o alumínio deve ter
potencial de redução menor do que o do alumínio. A partir da tabela
conclui-se que este metal é o magnésio (–2,38 V).
Resposta da questão 9:
a) PbO2 + Pb + 4H+ + 2SO
∆V = + 1,971 V
(F) Para cada mol de óxido de prata consumido, também é
consumido 1 mol de zinco.
1mol Ag2O
ZnO
2 elétrons)
Zn
8H2 O E0
Zn MnO H O
Mn(OH)2( s )
4
Abaixo seguem as equações do cátodo, ânodo e a equação global da
pilha:
5Zn
( s)
2
4
2PbSO4 + 2H2O