Química – Frente IV – Físico-Química
Prof. Thiago Costa (Tchê)
Eletroquímica – Lista 1 – Pilhas
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
01. Considere o esquema referente à pilha a seguir e
responda as questões de (a) a (p):
A equação da reação global dessa pilha é:
a) Zn  2 Ag  Zn
2

a. O eletrodo B está sofrendo uma oxidação ou uma
redução?
b. O eletrodo B é denominado catodo ou anodo?
c. O eletrodo B é o pólo positivo ou o negativo?
d. Escreva a semi-reação que ocorre no eletrodo B.
e. A concentração (quantidade) de íons B3+ aumenta ou
diminui?
f. Ocorre deposição sobre o eletrodo B ou sua corrosão?
g. O eletrodo A está sofrendo uma oxidação ou uma
redução?
h. O eletrodo A é denominado catodo ou anodo?
i. O eletrodo A é o pólo positivo ou o negativo?
j. Escreva a semi-reação que ocorre no eletrodo A.
l. A concentração (quantidade) de íons A2+ aumenta ou
diminui?
m. Ocorre deposição sobre o eletrodo A ou sua corrosão?
n. Escreva a equação que representa a reação global da
pilha.
o. Escreva a notação oficial que representa a pilha.
p. A pilha é um processo espontâneo ou não-espontâneo?
02. (UFPI) Dado um sistema relativo a uma pilha de Mg e
Zn.
b) Zn  2 Ag  Zn
c) Zn
 2 Ag 
2
 2 Ag
2
 2 Ag  Zn  2 Ag 
2
 2 Ag   Zn  2 Ag
d) Zn
e) Zn  Zn
2
 2 Ag   2 Ag
04. (FGV-SP) Sobre as pilhas eletrolíticas são feitas as
seguintes afirmações:
I. Transformam energia química em energia elétrica.
II. Cada meia célula é formada por um metal mergulhado
em uma solução de um de seus sais.
III. O contato entre duas meias células é feito por uma
membrana porosa (semipermeável); ou por uma ponte
salina.
IV. No anodo (pólo positivo) ocorre redução e no catodo
(pólo negativo) ocorre oxidação.
Sobre as afirmativas, estão erradas:
a) todas
b) nenhuma
c) Apenas I e II
d) Apenas IV
e) Apenas II, III e IV.
05. (PUC-MG) Na célula eletroquímica apresentada a
seguir,
Ni | Ni2+ || Ag+ | Ag
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 pólo positivo.
c) o eletrodo de zinco é o catodo.
d) o eletrodo de zinco sofre corrosão.
e) a concentração de Mg2+ diminui.
03. (UFV) Considere a pilha, em funcionamento,
esquematizada abaixo:
CASD Vestibulares
É correto afirmar que:
a) os elétrons fluem, pelo circuito externo, da prata para o
níquel.
b) a solução de níquel diluir-se-á.
c) há desgaste do eletrodo de prata.
d) a prata sofre redução.
e) o níquel é o catodo.
06. (PUC-SP) Na célula eletroquímica
Al | Al3+ || Fe2+ | Fe
Podemos afirmar que:
a) o alumínio sofre redução.
b) o ferro é o anodo.
c) os elétrons fluem, pelo circuito externo, do alumínio
para o ferro.
d) a solução de Al3+ irá se diluir.
e) no eletrodo de ferro, a lâmina de ferro sofre corrosão.
07. (IME-RJ) Dadas as reações das semicélulas:
Cu(2aq )  e   Cu(aq )
Química – Equilíbrio Químico
E0 = 0,153V
1
I 2  2e   2 I (aq )
E0 = 0,536V
Pede-se:
a) escrever a equação que representa a reação global da
pilha;
b) calcular o potencial do eletrodo global (E0).
08. (UNIFOR-CE) Considere a pilha a seguir representada
e formada por lâmina de zinco e solução aquosa de sulfato
de zinco e lâmina de cobre e solução de sulfato de cobre.
Considerando essas informações:
a) escreva a semirreação catódica;
b) escreva a semirreação anódica;
c) calcule o ∆E0 da pilha.
Dados:
Zn  Zn2  2e
Cu  Cu 2  2e
E0 = 0,76V
E0 = - 0,34V
É correto afirmar que, na pilha:
a) íons Zn2+ sofrem oxidação.
b) pelo fio condutor circulam íons.
c) íons Cu2+ sofrem redução.
d) a ponte salina permite passagem de elétrons.
e) não ocorrem reações de oxirredução.
09. (EEM-SP) De uma pilha são conhecidas as semireações e seus respectivos potenciais-padrão de redução:
E0 = 0,77V
Fe3  e  Fe2
Cl2  2e   2Cl 
E0 = 1,36V
Pergunta-se:
a) Qual a força eletromotriz da pilha?
b) Qual a equação da reação global que nela ocorre?
10. (PUC-PR) O esquema representa uma célula
galvânica:
12. (IME-RJ)
a) Determine o potencial-padrão de uma célula formada
por eletrodos de Cu e Cd, em que os eletrólitos são sais
de Cu2+ e Cd2+.
b) Indique o eletrodo positivo, o anodo e o metal que se
reduz.
Dados:
E0 = 0,337V
Cu 2  2e  Cu
Cd 2  2e  Cd
E0 = - 0,403V
(UFAL) Para responder às questões 13 e 14, considere
os potenciais-padrão de redução abaixo, em volts.
Mg 2  2e  Mg
2

Mn  2e  Mn
Zn2  2e  Zn
Cu 2  2e  Cu
Ag   e  Ag
- 2,37
- 1,18
- 0,763
+ 0,337
+ 0,799
13. Com maior facilidade, o íon que pode ser reduzido a
metal é:
a) Mg2+
b) Mn2+
c) Zn2+
d) Cu2+
e) Ag+
14. Pode ocorrer reação de oxirredução entre:
a) Mn e Mg2+
b) Mg e Ag+
c) Cu e Zn2+
d) Ag e Cu2+
e) Zn e Mn2+
Sabendo que:
In3  3e  In
Re3  3e  Re
E0 = - 0,338V
E0 = 0,300V
E considerando o processo espontâneo, responda:
a) Que eletrodo representa o anodo?
b) Qual o sentido do fluxo de elétrons no fio que liga os
eletrodos?
c) Qual a reação total da célula?
11. (CEFET-MG) O esquema a seguir representa uma
célula eletroquímica no estado padrão:
CASD Vestibulares
15. (FUVEST) I e II são equações de reações que ocorrem
em água, espontaneamente, no sentido indicado, em
condições padrão.
I  Fe + Pb2+  Fe2+ + Pb
II – Zn + Fe2+  Zn2+ + Fe
Analisando tais reações, isoladamente ou em conjunto,
pode-se afirmar que, em condições padrão,
a) elétrons são transferidos do Pb2+ para o Fe.
b) reação espontânea deve ocorrer entre Pb e Zn2+.
c) Zn2+ deve ser melhor oxidante do que Fe2+.
d) Zn deve reduzir espontaneamente Pb2+ a Pb.
e) Zn2+ deve ser melhor oxidante do que Pb2+.
16. (FUVEST) Três metais foram acrescentados a
soluções aquosas de nitratos metálicos, de mesma
concentração, conforme indicado na tabela. O cruzamento
de uma linha com uma coluna representa um experimento.
Um retângulo escurecido indica que o experimento não foi
realizado; o sinal (-) indica que não ocorreu reação e o
sinal (+) indica que houve dissolução do metal
Química – Eletroquímica
2
acrescentado e precipitação do metal que estava na forma
de nitrato.
Cd
Cd(NO3)2
Co(NO3)2
Pb(NO3)2
+
+
Co
-
Pb
-
Ponte salina
Ag
+
Cada um dos metais citados, mergulhado na solução
aquosa de concentração 0,1 mol/L de seu nitrato, é um
eletrodo, representado por Me | Me2+ , onde Me indica o
metal e Me2+ , o cátion de seu nitrato. A associação de
dois desses eletrodos constitui uma pilha. A pilha com
maior diferença de potencial elétrico e polaridade correta
de seus eletrodos, determinada com um voltímetro, é a
representada por
17. (UFSC) 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 abaixo:
Semirreação
2 H2O(l) + 2 e–  H2 (g) + 2 OH– (aq)
O2 (g) + 2 H2O(l) + 4 e–  4 OH– (aq)
Potencial padrão
de redução, E0 (V)
– 0,83
+ 0,40
A figura a seguir mostra o esquema de uma pilha a
combustível.
Adaptado de: MARTIMER, E. F; MACHADO, A. H. Química para o ensino
médio. Vol. único. São Paulo: Scipione, 2002, p. 307.
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 2 H 2 (g)
+ O2 (g)  2 H2O(l).
32. A diferença de potencial elétrico padrão da pilha é +
0,43 V.
18. (UFPR) Analise a figura da seguinte célula
eletroquímica:
CASD Vestibulares
Cd
Cd(NO3)2
AgNO3
Considerando os potenciais-padrão de redução (Eo) do
cádmio -0,402 V e da prata +0,799 V, é correto afirmar:
a) O eletrodo de prata é definido como catodo quando
essa célula estiver funcionando como célula galvânica.
b) O potencial fornecido por essa célula é Eo = +0,397 V.
c) O fornecimento de uma ddp. de 0,400 V para essa
célula faz com que ela funcione como célula eletrolítica.
d) No eletrodo de cádmio dessa célula vai ocorrer uma
reação de redução, espontaneamente.
e) Na célula, a ponte salina tem por finalidade facilitar a
passagem de elétrons, fechando o curto-circuito da célula
galvânica.
19. (UFPR) A célula a combustível foi utilizada,
inicialmente, como fonte de energia em cápsulas
espaciais por ser eficiente e produzir água para os
tripulantes. Durante o seu funcionamento, um fluxo de H 2
gasoso é disponibilizado em um dos eletrodos, e, no outro,
propicia-se um fluxo de O2 gasoso, ocorrendo a seguinte
reação:
H2 (g) + ½ O2 (g)  H2O (l) E = + 1,23 V
(nas condições-padrão)
Como eletrólito, é utilizada solução aquosa concentrada de
KOH. Dados:
dH2O = 1 g mL-1;
Massas atômicas: H = 1 e O = 16.
Com base nas informações sobre a célula a combustível,
considere as afirmativas a seguir:
I. No catodo dessa célula ocorre o processo de oxidação
do O2 gasoso.
II. Durante a reação de óxido-redução da célula, ocorre a
transferência de 2 elétrons.
III. Considerando que em uma missão espacial são
consumidos cerca de 90 kg de hidrogênio gasoso por dia,
em 7 dias a quantidade de água produzida é igual a 5670
L.
IV. A célula a combustível é denominada célula eletrolítica,
pois nela uma reação química espontânea gera energia.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras.
20. (UFRGS) Um tipo comum de célula galvânica
recarregável é a bateria “nicad” utilizada em pequenos
Química – Eletroquímica
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aparelhos e calculadoras. As reações de descarga desta
pilha são:
1ª semi-reação:
Cd ( s )  2OH (aq )  Cd (OH ) 2( s )  2e 
2ª semi-reação:
NiO2( s )  2 H 2O( l )  2e   Ni (OH ) 2( s )  2OH (aq )
A reação global da pilha é:
Cd ( s )  NiO2( s )  2 H 2O  Cd (OH ) 2( s )  Ni (OH ) 2( s )
Os hidróxidos insolúveis de níquel e cádmio depositam-se
nos eletrodos e por esta razão as semi-reações são
facilmente revertidas no recarregamento da bateria. O
potencial de cada semi-reação acima, quando escrita na
forma de redução, é:
1ª semi-reação:
Potencial Padrão de Redução: – 0,815 V
2ª semi-reação:
Potencial Padrão de Redução: + 0,490 V
Assinale a alternativa correta.
Reação do
ânodo
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
1ª semireação:
redução
2ª semireação:
oxidação
1ª semireação:
oxidação
1ª semireação:
oxidação
2ª semireação:
redução
Espécie que
reage no
ânodo
Cd
NiO2
Cd
Cd
NiO2
Reação do
cátodo
2ª semireação:
oxidação
1ª semireação:
redução
2ª semireação:
redução
2ª semireação:
redução
1ª semireação:
oxidação
Espécie
que reage
no cátodo
Potencial
padrão da
pilha
Ni
+ 1,305 V
Cd
– 1,305 V
NIO2
+ 1,305 V
NiO2
– 0,325 V
Cd
+ 0,325 V
21. (UFRGS) Uma alternativa não poluente para a
geração de energia elétrica são as células de combustível.
Um exemplo típico é a célula H2 – O2, cujas semi-reações,
abaixo representadas, ocorrem na interface existente
entre eletrodos de carbono porosos (impregnados de
catalisador) e solução de KOH.
Designação
do eletrodo
Semi-reação
Eletrodo A
Eletrodo B
H2(g) + 2 OH–(aq)  2 H2O(l) + 2 e–
H2O(l) + ½ O2(g) + 2 e–  2 OH–(aq)
Potencial
padrão
de Redução
– 0,828 V
+ 0,401 V
Com base nessas informações, considere as seguintes
afirmações a respeito dessa célula.
I - O eletrodo A é o cátodo e o eletrodo B é o ânodo.
II - A força eletromotriz padrão da célula é 1,229 V.
III - A reação total da célula corresponde à síntese
da água.
IV - No processo global da célula, há consumo de
íon hidróxido.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas I e II.
c) Apenas II e III.
e) Apenas II e IV.
e) Apenas III e IV.
22. (UFRGS) Em um tanque metálico subterrâneo de um
posto de combustível, é colocado um pedaço de
magnésio, soldado ao tanque, para evitar que este sofra
corrosão precoce. O pedaço de magnésio atua como
CASD Vestibulares
a) oxidante do tanque.
b) metal de sacrifício.
c) catalisador da corrosão.
d) metal que sofre redução.
e) intermediário da reação.
23. (UFRGS) A pilha comum, também chamada de pilha
seca ou de Leclanché, apresenta as seguintes semireações, escritas na forma de redução.
Semi-reação
Pot.
Redução
Zn(2aq )  2e   Zn( s )
-0,76
2 NH 4 ( aq )  2 MnO2( s )  2e   Mn2O3( s )  2 NH 3( aq )  H 2O( l )
+0,75
Assinale a única afirmação INCORRETA a respeito desse
dispositivo funcionando como célula galvânica.
a) A placa de zinco constitui o ânodo da célula.
b) No cátodo da célula ocorre redução de Mn02 a Mn203.
c) A f.e.m. padrão da célula é 1,51 V.
d) A célula transfere elétrons com uma tensão de 0,01 V.
e) Ocorre oxidação do zinco metálico durante o
funcionamento da célula.
24. (UFRGS) A força eletromotriz de uma célula
eletroquímica depende
a) da natureza dos eletrodos.
b) do tamanho dos eletrodos.
c) da distância entre os eletrodos.
d) da forma dos eletrodos.
e) do volume de solução eletrolítica.
25. (UFRGS) Considere as seguintes afirmações sobre
células galvânicas.
I - O eletrodo com potencial de redução maior atua como
pólo positivo.
II - Os elétrons circulam do pólo positivo para pólo
negativo.
III - No pólo negativo ocorrem semi-reações de oxidação.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas I e III.
e) Apenas II e III.
26. (UFRGS) Considere as seguintes semi-reações, corn
seus respectivos potenciais de redução.
Cd2+ + 2e- → Cd
 0 = - 0,40 V
Ni2+ + 2e- → Ni
 0 = - 0,25 V
O desenho abaixo representa urn sistema que pode
envolver algumas das espécies químicas referidas
acima.
Assinale a alternativa que descreve corretamente uma
situação que esse sistema pode apresentar.
a) A Iâmina de cádmio não sofre corrosão.
b) Ocorre diminuição da concentração de cátions na
solução.
c) Ocorre deposição de níquel na superfície do cádmio.
Química – Eletroquímica
4
d) A reação que ocorre é Ni + Cd2+ → Ni2+ + Cd.
e) Não ocorre reação, pois os dois metais apresentam
potencial negativo
K3[Fe(CN)6] (como indicador de corrosão do ferro), o qual
forma um composto de coloração azul com os íons de
ferro.
27. (FFFCMPA-RS) Quando uma lâmina de ferro é
mergulhada numa solução de um sal de mercúrio, ela fica
recoberta por mercúrio metálico porque esse metal
a) é menos solúvel do que o ferro.
b) é líquido à temperatura ambiente.
c) tem potencial de redução maior do que o do ferro.
d) é mais volátil do que o ferro.
e) tem densidade maior do que a do ferro.
E0 Fe2+/Fe = - 0,44V
E0 Pb2+/Pb = - 0,13V
28. (PUC-RS) A pilha eletroquímica esquematizada
abaixo contém duas lâminas metálicas, uma de magnésio
e outra de cobre, imersas em soluções de concentração 1
mol/L de seus respectivos sulfatos. As lâminas estão
unidas por fios condutores que contêm um medidor de
voltagem. A montagem inclui uma ponte salina preenchida
com solução saturada de KCl. A reação que ocorre na
pilha eletroquímica pode ser representada pela equação
química:
E0 Mg2+/Mg = - 2,37V
E0 Cu2+/Cu = + 0,34V
Considerando as informações acima, conclui-se que, após
um período de tempo, o surgimento da coloração azul será
observada apenas no(s) tubo(s):
a) 1
b) 2
c) 3
d) 1 e 2
e) 1 e 3
30. (UNIFESP) Ferro metálico reage espontaneamente
com íons Pb2+, em solução aquosa. Esta reação pode ser
representada por:
Na pilha, representada pela figura,
Com base nessas informações, são feitas as seguintes
afirmativas:
I. O potencial de redução do eletrodo de Cu2+ (aq)/Cu(s) é
menor do que o do eletrodo Mg2+ (aq)/Mg(s).
II. Admitindo-se um comportamento ideal das soluções,
um aumento da concentração molar da solução de CuSO 4
favorece a reação normal da pilha e aumenta, em
consequência, o potencial desta.
III. Um aumento no tamanho da placa de magnésio
metálico empregada na montagem influencia no potencial
fornecido pela pilha.
IV. O eletrodo de magnésio é o ânodo da pilha, portanto
ocorrerá desgaste da placa metálica.
Pela análise das afirmativas, conclui-se que somente
estão corretas
a) I e II b) I e III c) II e IV d) III e IV e) II, III e IV
29. (PUC-RS) Um método para proteger ou retardar a
corrosão do ferro em cascos de navios consiste em ligar,
a essa estrutura, blocos de outros metais. Para investigar
os metais que funcionam como ânodo de sacrifício para o
ferro, placas limpas e polidas desse metal foram enroladas
com fitas de cobre, chumbo e magnésio e mergulhadas
em três tubos de ensaio (como o ilustrado abaixo)
contendo solução aquosa composta por cloreto de sódio
(simulando a água do mar) e por ferricianeto de potássio,
CASD Vestibulares
em que ocorre aquela reação global,
a) os cátions devem migrar para o eletrodo de ferro.
b) ocorre deposição de chumbo metálico sobre o eletrodo
de ferro.
c) ocorre diminuição da massa do eletrodo de ferro.
d) os elétrons migram através da ponte salina do ferro
para o chumbo.
e) o eletrodo de chumbo atua como anodo.
31. (UNIFESP) Usando-se uma tabela de potenciais
padrão de redução, foram feitas, corretamente, as
seguintes previsões:
I. O Bromo pode ser obtido de uma solução que tenha íons
brometo (por exemplo, água do mar), fazendo-se a sua
oxidação com cloro.
II. A reação Cu2+ + 2 Br–
Cu0 + Br2 não é espontânea
e, por isso, a obtenção de Br2 a partir de uma solução
aquosa de CuBr2 só pode ser feita por eletrólise desta
solução.
Se 𝐸10 , 𝐸20 e 𝐸30 forem, respectivamente, os potenciais
padrão dos pares Cl2 / Cl–, Br2 / Br– e Cu2+ / Cu, para que
essas previsões sejam válidas deve existir a seguinte
relação:
a) 𝐸10 < 𝐸20 < 𝐸30
b) 𝐸10 < 𝐸20 > 𝐸30
0
0
0
c) 𝐸1 > 𝐸2 > 𝐸3
d) 𝐸10 > 𝐸20 < 𝐸30
0
0
0
e) 𝐸1 > 𝐸2 = 𝐸3
32. (UNIFESP) A bateria primária de lítio-iodo surgiu em
1967, nos Estados Unidos, revolucionando a história do
marca-passo cardíaco. Ela pesa menos que 20 g e
apresenta longa duração, cerca de cinco a oito anos,
Química – Eletroquímica
5
evitando que o paciente tenha que se submeter a
freqüentes cirurgias para trocar o marca-passo. O
esquema dessa bateria é representado na figura.
35. (UEL) A pilha de Daniell é constituída basicamente de
uma placa metálica de cobre mergulhada em uma solução
de sulfato de cobre, constituindo o cátodo, e por uma placa
metálica de zinco mergulhada em solução de sulfato de
zinco, constituindo o ânodo. Ambos os metais são
interligados por um circuito elétrico, e uma ponte salina faz
a união das duas células, permitindo a migração de íons
entre elas. A reação global que ocorre nessa pilha é
Para esta pilha, são dadas as semi-reações de redução:
representada por Cu2  Zn  Cu  Zn2 , cuja diferença
de potencial ( Δ E  ) da pilha formada é de 1,10 V.
Um estudante resolveu testar uma nova configuração de
pilha, substituindo o cobre por uma placa metálica de
alumínio mergulhada em uma solução de A 2 (SO 4 )3 e o
zinco por uma placa metálica de ferro mergulhada em uma
solução de FeSO 4 . As semirreações de redução
envolvidas para a nova pilha construída são dadas a
seguir.
São feitas as seguintes afirmações sobre esta pilha:
I. No ânodo ocorre a redução do íon Li+.
II. A ddp da pilha é + 2,51 V.
III. O cátodo é o polímero/iodo.
IV. O agente oxidante é o I2.
São corretas as afirmações contidas apenas em
a) I, II e III.
b) I, II e IV.
c) I e III.
d) II e III.
e) III e IV.
33. (UEM) Considere uma pilha formada por eletrodos de
manganês e de ferro imersos em soluções aquosas,
respectivamente de sais de Mn2  e Fe3 (1 mol litro a
25 C, usando uma ponte salina), e assinale o que for
correto.
Dados: Mn2(aq)  2e   Mn(s) E0red  1,18V
Fe3 (aq)  3e   Fe(s)
E0red  0,04V
01) A força eletromotriz da pilha é 1,04V.
02) O ânodo da pilha é o manganês.
04) No eletrodo de ferro ocorre uma semirreação de
redução.
08) A pilha pode ser representada por:
Fe 2   2e  Fe
A
3

 3e  A
E  0,44 V
E  1,67 V
Com base nessas informações,
a) escreva a equação química balanceada que representa
esse processo e a diferença de potencial da nova pilha
construída;
b) indique o fluxo de elétrons, o agente oxidante e o agente
redutor nessa nova pilha construída.
36. (UNICAMP) Uma proposta para obter energia limpa é
a utilização de dispositivos eletroquímicos que não gerem
produtos poluentes, e que utilizem materiais disponíveis
em grande quantidade ou renováveis. O esquema abaixo
mostra, parcialmente, um dispositivo que pode ser
utilizado com essa finalidade.
Mn0(s) | Mn2(aq) || Fe3 (aq) | Fe0(s)
16) A reação global de funcionamento da pilha é uma
reação reversível e, portanto, ao atingir o equilíbrio, a
voltagem da pilha será igual a zero.
34. (PUC-SP) Dados:
Fe3  (aq)  6   Fe 2 (aq) E  0,77 V
Fe2 (aq)  2e   Fe(s)
E  0,44 V
Cu2 (aq)  2e   Cu(s)
E  0,34 V
A formação da ferrugem é um processo natural e que
ocasiona um grande prejuízo. Estima-se que cerca de
25% da produção anual de aço é utilizada para repor
peças ou estruturas oxidadas.
Um estudante resolveu testar métodos para evitar a
corrosão em um tipo de prego. Ele utilizou três pregos de
ferro, um em cada tubo de ensaio. No tubo I, ele deixou o
prego envolto por uma atmosfera contendo somente gás
nitrogênio e fechou o tubo. No tubo II, ele enrolou um fio
de cobre sobre o prego, cobrindo metade de sua
superfície. No tubo III, ele cobriu todo o prego com uma
tinta aderente.
Após um mês o estudante verificou formação de ferrugem
a) em nenhum dos pregos.
b) apenas no prego I.
c) apenas no prego II.
d) apenas no prego III.
e) apenas nos pregos I e II.
CASD Vestibulares
Nesse esquema, os círculos podem representar átomos,
moléculas ou íons. De acordo com essas informações e o
conhecimento de eletroquímica, pode-se afirmar que
nesse dispositivo a corrente elétrica flui de
a) A para B e o círculo
representa o íon O2 .
b) B para A e o círculo
representa o íon O2 .
c) B para A e o círculo
representa o íon O2 .
d) A para B e o círculo
representa o íon O2 .
37. (UFRGS) Célula a combustível é uma alternativa para
a produção de energia limpa. As semirreações da célula
são
H2  2H  2e
 2H  2e  H2 O
Sobre essa célula, pode-se afirmar que
a) H2 é o gás combustível e oxida-se no cátodo.
b) eletrólise da água ocorre durante o funcionamento da
célula.
Química – Eletroquímica
1
2 O2
6
c) H2 O e CO 2 são produzidos durante a descarga da
célula.
d) célula a combustível é um exemplo de célula galvânica.
e) O 2 é o gás comburente e reduz-se no ânodo.
Ao substituirmos a célula contendo o par Zn Zn2 por
38. (UNIFESP) A figura representa uma pilha formada
com os metais Cd e Ag, mergulhados nas soluções de
Cd(NO3)2(aq) e AgNO3(aq), respectivamente. A ponte
salina contém solução de KNO3(aq).
Uma pilha utilizando as células A A 3  e Zn Zn2 é
melhor descrita por
Δ E (V )
ânodo
cátodo
a) Sabendo que a diferença de potencial da pilha, nas
condições padrão, é igual a +1,20 V e que o potencial
padrão de redução do cádmio é igual a –0,40 V, calcule o
potencial padrão de redução da prata. Apresente seus
cálculos.
b) Para qual recipiente ocorre migração dos íons K  e
NO3  da ponte salina? Justifique sua resposta.
39. (PUC-RS) Um estudante cravou uma lâmina de
magnésio e uma lâmina de cobre em uma maçã, tendo o
cuidado para que não encostassem uma na outra. A
seguir, mediu a diferença de potencial entre as lâminas
por meio de um voltímetro. Os potenciais de redução
padrão do magnésio e do cobre são, respectivamente, –
2,37V e +0,34V.
Pela análise do texto, é correto afirmar que
a) o cobre se oxida, produzindo íons Cu2+(aq).
b) o valor da diferença de potencial entre magnésio e
cobre é, aproximadamente, +2,71 V.
c) o magnésio é um agente oxidante, pois força o cobre a
sofrer a redução.
d) o experimento descrito resulta em uma reação não
espontânea, pois o potencial é negativo.
e) com o tempo, há tendência de a lâmina de cobre
desaparecer.
40. (PUC-SP) A figura a seguir apresenta esquema da
pilha de Daniell:
Nessa representação o par Zn Zn2 é o ânodo da pilha,
enquanto que o par Cu2 Cu é o cátodo. A reação global
é representada por:
Zn(s)  Cu2(aq)  Zn2(aq)  Cu(s)
CASD Vestibulares
A A
3
, teremos a equação
2 A (s)  3 Cu2(aq)  2 A 3 (aq)  3 Cu(s)
a)
Zn Zn2
A
b)
Zn Zn2
A
c)
A
A
d)
A
A
e)
A
A
3
3
3
3
3
A
3,10
A
0,90
Zn2 Zn
2
3,10
Zn
1,55
Zn2 Zn
0,90
Zn
ΔE  2,00 V
41. (UFRGS) Células eletroquímicas podem ser
construídas com uma ampla gama de materiais, até
mesmo metais nobres como prata e ouro.
Observe, abaixo, as semirreações de redução.
Ag (aq)  e   Ag(s)
ε   0,80V
Au3  (aq)  3e   Au(s)
ε   1,50V
Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as seguintes
afirmações a respeito de uma célula eletroquímica,
constituída de ouro e prata.
( ) Um dos eletrodos poderia ser construído com ouro em
água pura; e o outro, prata em água pura.
( ) Uma pilha construída com placas metálicas de ouro e
prata, em contato com os respectivos sais, teria força
eletromotriz padrão de 0,70 V.
( ) Essa célula eletroquímica produz aumento da massa
do ouro metálico.
A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de
cima para baixo, é
a) V – V – V.
b) V – F – F.
c) V – F – V.
d) F – V – V.
e) F – V – F.
42. (UFSC) Tudo o que consumimos gera resíduos, e com
os aparelhos eletroeletrônicos não é diferente. Do ponto
de vista ambiental, a produção cada vez maior de novos
eletroeletrônicos traz dois grandes riscos: o elevado
consumo de recursos naturais empregados na fabricação
e a destinação final inadequada. Se descartados sem
tratamento específico, os metais encontrados nas pilhas e
baterias podem trazer danos ao meio ambiente e à saúde
humana. A reciclagem das pilhas e baterias no Brasil
ainda não é satisfatória, pois não há consciência por parte
do consumidor, postos de coleta nas lojas, fiscalização
nos procedimentos de retirada por parte das empresas e,
sobretudo, legislação que incentive a reciclagem. Além
disso, o processo de reciclagem das pilhas e baterias é
bastante complexo, envolvendo diversas etapas como
reações em série de precipitação e técnicas de separação
de misturas.
A seguir, são fornecidos as semirreações e os valores de
potencial padrão de redução (em Volts, a 1 atm e 25°C)
de alguns constituintes das pilhas:
ΔE  1,10 V
Química – Eletroquímica
7
Li

Mn2 
e
Li
E0  3,045 V
 2e 
Mn
E 0  1,180 V
Zn2 
 2e 
Zn
E 0  0,760 V
Cr 2 
 2e 
Cr
E 0  0,740 V
2

Cu
I2
 2e
 2e 
reações, mesmo quando essas não constituem pilhas ou
baterias.
Observe o quadro a seguir.
ε  0,80V
Ag  aq  e  Ag  s 
0
Cu
E  0,337 V
2I
E0  0,540 V
Sobre este assunto, é CORRETO afirmar que:
01) a notação química de uma pilha formada pela
interligação entre eletrodos de zinco e de cobre será
Zn / Zn2+ // Cu2+ / Cu.
02) se uma placa metálica de cobre for imersa em uma
solução aquosa de MnSO4, haverá corrosão na placa
metálica e redução dos íons Mn2+.
04) o lítio metálico perde elétrons mais facilmente que o
cromo metálico.
08) na pilha de lítio-iodo, desenvolvida para ser utilizada
em aparelhos de marca-passo, o lítio ganha elétrons e o
iodo perde elétrons.
16) na pilha alcalina de zinco-manganês ocorre, no ânodo,
oxidação do manganês e, no cátodo, redução do zinco.
32) o manganês recebe elétrons mais facilmente que o
zinco.
64) o lítio metálico é um agente redutor mais fraco que o
cromo metálico.
43. (FGV) Baterias de lítio são o principal componente dos
mais recentes carros elétricos ou híbridos com motor a
gasolina, que já estão em testes em São Paulo.
(Revista Pesquisa Fapesp, n.o 199, pág. 72. Adaptado)
Sobre o funcionamento da bateria de lítio na geração de
energia elétrica, é correto afirmar que no anodo ocorre a
reação de
a) redução; o polo positivo é o catodo e a ddp é positiva.
b) redução; o polo negativo é o catodo e a ddp é negativa.
c) oxidação; o polo negativo é o catodo e a ddp é positiva.
d) oxidação; o polo positivo é o catodo e a ddp é negativa.
e) oxidação; o polo positivo é o catodo e a ddp é positiva.
Co2  aq  2e  Co  s 
ε  0,28V
 aq  3e
Ba2  aq  2e
 A s
ε  1,66V
 Ba  s 
ε  2,90V
A
3
Com base no quadro, considere as reações abaixo.
I. Ba NO3   2Ag  2AgNO3  Ba.
2
II. 2A NO3   3Co  3Co NO3   2A .
3
2
III. 3AgNO3  A  A NO3   3Ag.
3
Quais reações serão espontâneas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
d) Apenas I e III.
e) I, II e III.
c) Apenas III.
46. (PUC-RJ) A partir dos valores de potencial padrão de
redução apresentados abaixo, o potencial padrão do
sistema formado por um anodo de Zn/Zn2+ e um catodo de
Ag/AgC seria:
Zn2   aq   2e  Zn  s 
AgC
s
a) −1,32 V
d) +0,56 V
 e  Ag  s   C   aq 
b) −1,16 V
e) +0,96 V
E 0   0,76 V
E 0   0,20 V
c) −0,36 V
47. (FUVEST) Na década de 1780, o médico italiano Luigi
Galvani realizou algumas observações, utilizando rãs
recentemente dissecadas. Em um dos experimentos,
Galvani tocou dois pontos da musculatura de uma rã com
dois arcos de metais diferentes, que estavam em contato
entre si, observando uma contração dos músculos,
conforme mostra a figura:
44. (PUC-RJ) 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)
E 0  0,34 V
Fe3  (aq)  3e 
Fe0(s)
E 0  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.
45. (UFRGS) Os potenciais padrão de redução,
determinados mediante processos eletroquímicos, podem
ser empregados para prever a espontaneidade de
CASD Vestibulares
Interpretando essa observação com os conhecimentos
atuais, pode-se dizer que as pernas da rã continham
soluções diluídas de sais. Pode-se, também, fazer uma
analogia entre o fenômeno observado e o funcionamento
de uma pilha. Considerando essas informações, foram
feitas as seguintes afirmações:
I. Devido à diferença de potencial entre os dois metais,
que estão em contato entre si e em contato com a solução
salina da perna da rã, surge uma corrente elétrica.
II. Nos metais, a corrente elétrica consiste em um fluxo de
elétrons.
III. Nos músculos da rã, há um fluxo de íons associado ao
movimento de contração.
Está correto o que se afirma em
Química – Eletroquímica
8
a) I, apenas.
b) III, apenas.
d) II e III, apenas. e) I, II e III.
c) I e II, apenas.
48. (UNESP) Um estudante montou a célula eletroquímica
ilustrada na figura, com eletrodos de Cu (s) e Ni (s) de
massas conhecidas.
A 25ºC e 1 atm, quando as duas semicélulas foram ligadas
entre si, a célula completa funcionou como uma célula
galvânica com E  0,59 V . A reação prosseguiu durante
a noite e, no dia seguinte, os eletrodos foram pesados. O
eletrodo de níquel estava mais leve e o eletrodo de cobre
mais pesado, em relação às suas massas iniciais.
Considerando Cu2 (aq)  2e  Cu (s) e Eored  0,34V ,
escreva a equação da reação espontânea que ocorre na
pilha representada na figura e calcule o potencial de
redução da semicélula de Ni+2/Ni. Defina qual eletrodo é o
cátodo e qual eletrodo é o ânodo.
49. (ENEM) O boato de que os lacres das latas de
alumínio teriam um alto valor comercial levou muitas
pessoas a juntarem esse material na expectativa de
ganhar dinheiro com sua venda. As empresas fabricantes
de alumínio esclarecem que isso não passa de uma “lenda
urbana”, pois ao retirar o anel da lata, dificulta-se a
reciclagem do alumínio. Como a liga do qual é feito o anel
contém alto teor de magnésio, se ele não estiver junto com
a lata, fica mais fácil ocorrer a oxidação do alumínio no
forno. A tabela apresenta as semirreações e os valores de
potencial padrão de redução de alguns metais:
Semirreação
Potencial Padrão de Redução
(V)
Li  e –  Li
–3,05
K   e–  K
–2,93
Mg2  2 e –  Mg
–2,36
A
3
–
3 e  A
–1,66
Zn2  2 e –  Zn
–0,76
Cu2  2 e –  Cu
+0,34
Disponível em: www.sucatas.com. Acesso em: 28 fev. 2012
(adaptado).
Com base no texto e na tabela, que metais poderiam
entrar na composição do anel das latas com a mesma
função do magnésio, ou seja, proteger o alumínio da
oxidação nos fornos e não deixar diminuir o rendimento da
sua reciclagem?
a) Somente o lítio, pois ele possui o menor potencial de
redução.
b) Somente o cobre, pois ele possui o maior potencial de
redução.
CASD Vestibulares
c) Somente o potássio, pois ele possui potencial de
redução mais próximo do magnésio.
d) Somente o cobre e o zinco, pois eles sofrem oxidação
mais facilmente que o alumínio.
e) Somente o lítio e o potássio, pois seus potenciais de
redução são menores do que o do alumínio.
50. (UNESP) A obtenção de energia é uma das grandes
preocupações da sociedade contemporânea e, nesse
aspecto, encontrar maneiras efetivas de gerar eletricidade
por meio de reações químicas é uma contribuição
significativa ao desenvolvimento científico e tecnológico.
A figura mostra uma célula eletroquímica inventada por
John Daniell em 1836. Trata-se de um sistema formado
por um circuito externo capaz de conduzir a corrente
elétrica e de interligar dois eletrodos que estejam
separados e mergulhados num eletrólito. Uma reação
química que ocorre nesse sistema interligado leva à
produção de corrente elétrica.
Dados: Zn2+ (aq) + 2e– → Zn (s) E0 = – 0,76 V
Cu2+ (aq) + 2e– → Cu (s) E0 = + 0,34 V
Com base nessas informações, afirma-se que:
I. Nessa célula eletroquímica, a energia produzida pela
reação de oxirredução espontânea é transformada em
eletricidade.
II. Os elétrons caminham espontaneamente, pelo fio
metálico, do eletrodo de zinco para o de cobre.
III. A reação de redução do Cu2+ consome elétrons e, para
compensar essa diminuição de carga, os íons K+ migram
para o cátodo através da ponte salina.
IV. A força eletromotriz gerada por essa célula
eletroquímica a 25 oC equivale a –1,1 V.
É correto o que se afirma em
a) I, II e III, apenas.
b) I, II e IV, apenas.
c) I, III e IV, apenas.
d) II, III e IV, apenas.
e) I, II, III e IV.
51. (PUC-RJ) Uma cela galvânica consiste de um
dispositivo no qual ocorre a geração espontânea de
corrente elétrica a partir de uma reação de oxirredução.
Considere a pilha formada por duas meia-pilhas
constituídas de alumínio em solução aquosa de seus íons
e chumbo em solução aquosa de seus íons e os potenciais
de redução abaixo:
A
3
(aq)
 3e  A
(s)
Pb 2(aq)  2e  Pb(s)
E0  1,68V
E 0  0,13V
Sobre essa pilha, é correto afirmar que:
Química – Eletroquímica
9
a)
a
2A
equação
3
(aq)
global
 3 Pb(s)  2 A
(s)
desta
 3 Pb
pilha
é
2
(aq)
b) o metal alumínio atua como agente oxidante.
c) a espécie Pb 2(aq) atua como agente redutor.
d) a diferença de potencial gerada nesta pilha é de 1,55 V.
e) na semiequação de redução balanceada, a espécie
Pb 2(aq) recebe um elétron.
52. (UEL) A conversão de energia química em energia
elétrica é um fenômeno que ocorre em uma célula
galvânica, por exemplo, uma pilha.
Quanto ao funcionamento de uma célula galvânica, é
correto afirmar:
a) A eletricidade é produzida a partir de uma reação
química não espontânea.
b) Os elétrons fluem de um eletrodo ao outro pela ponte
salina.
c) Na solução de uma célula galvânica, os ânions movemse na direção do ânodo e os cátions, na direção do cátodo.
d) A reação de oxidação ocorre no cátodo e a reação de
redução ocorre no ânodo.
e) A força eletromotriz é determinada pela diferença
algébrica entre o potencial padrão de oxidação do cátodo
e o potencial padrão de oxidação do ânodo.
Com base no texto e na figura, a produção de energia
elétrica
por
meio
da
célula
a
combustível
hidrogênio/oxigênio
diferencia-se
dos
processos
convencionais porque
a) transforma energia química em energia elétrica, sem
causar danos ao meio ambiente, porque o principal
subproduto formado é a água.
b) converte a energia química contida nas moléculas dos
componentes em energia térmica, sem que ocorra a
produção de gases poluentes nocivos ao meio
ambiente.
c) transforma energia química em energia elétrica, porém
emite gases poluentes da mesma forma que a produção
de energia a partir dos combustíveis fósseis.
d) converte energia elétrica proveniente dos combustíveis
fósseis em energia química, retendo os gases
poluentes produzidos no processo sem alterar a
qualidade do meio ambiente.
e) converte a energia potencial acumulada nas moléculas
de água contidas no sistema em energia química, sem
que ocorra a produção de gases poluentes nocivos ao
meio ambiente.
53. (FATEC) Para responder à questão, considere os
seguintes dados sobre potenciais padrão de redução.
Semirreação
Eθ / volt
Mg2+ (aq) + 2 e-  Mg (s)
- 2,37
Zn2+ (aq) + 2 e-  Zn (s)
- 0,76
Fe2+ (aq) + 2 e-  Fe (s)
- 0,44
Cu2+
Ag+
(aq) + 2
(aq) +
 Cu(s)
 Ag (s)
e-
e-
0,34
0,80
Uma tubulação de ferro pode ser protegida contra a
corrosão se a ela for conectada uma peça metálica
constituída por
a) magnésio ou prata.
b) magnésio ou zinco.
c) zinco ou cobre.
d) zinco ou prata.
e) cobre ou prata.
54. (ENEM) O crescimento da produção de energia
elétrica ao longo do tempo tem influenciado decisivamente
o progresso da humanidade, mas também tem criado uma
séria preocupação: o prejuízo ao meio ambiente. Nos
próximos anos, uma nova tecnologia de geração de
energia elétrica deverá ganhar espaço: as células a
combustível hidrogênio/oxigênio.
CASD Vestibulares
Química – Eletroquímica
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