Nome: ________________________________________________________
Bimestre: 3º
Ano / série: 2ª série ____
Componente Curricular: Química
Data:
/
Professor: Ricardo Honda
/ 2011
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 eReação 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 eb) 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).
Ensino: Médio
3. A figura a seguir representa uma pilha com eletrodos no estado-padrão.
Com relação a esse modelo, determine:
a) ΔEº da pilha.
ΔEº = E0maior – E0menor = +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 eReação global: 2 Ag+ + Zn → 2 Ag + Zn2+
4. (VUNESP) – São fornecidos os seguintes potenciais de redução determinados a 25ºC.
Eº = - 0,76 V
Zn2+ (aq) + 2 e- → Zn (s)
Eº = + 0,34 V
Cu2+ (aq) + 2 e- → Cu (s)
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 eReação 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:
Eº = + 0,34 V
Cu2+ + 2 e- → Cu
Al3+ + 3 e- → Al
Eº = - 1,66 V
Complete o quadro abaixo:
Eletrodo de cobre
Eletrodo de alumínio
Polaridade
Cátodo ou ânodo?
Semirreação
Cu
2+
positivo
negativo
cátodo
ânodo
-
+ 2 e → Cu
Al → Al3+ + 3 e-
Cálculo de ΔEº
ΔEº = E0maior – E0menor = +0,34 – (-1,66) = + 2,00 V
Reação Global
3 Cu2+ + 2 Al → 3 Cu + 2 Al3+
6. (PUC-MG) – O valor do ΔE0 para a célula representada pela equação:
2 Ag+ (aq) + Mg (s) → 2 Ag (s) + Mg2+ (aq)
conhecendo-se os potenciais-padrão de redução:
Eº = + 0,80 V
Ag+ + e- → Ag
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 = E0maior – E0menor = +0,80 – (-2,37) = + 3,17 V (Alternativa “a”).
7. (UFPE) – Considere uma cela galvânica formada por semicelas-padrão de cobre e de zinco, cujos potenciais de
redução são os seguintes:
Eº = + 0,34 V
Cu2+ + 2 e- → Cu
Zn2+ + 2 e- → Zn
Eº = - 0,76 V
É correto afirmar que:
a) os elétrons no circuito externo fluirão do eletrodo de cobre para o eletrodo de zinco.
b) o potencial-padrão da cela é – 0,42 V.
c) quando o equilíbrio for atingido não haverá diferença de potencial entre os eletrodos.
d) os íons zinco são reduzidos a zinco metálico.
e) o eletrodo de cobre é o cátodo.
Como o potencial de redução do cobre é maior, Cu2+ sofre redução e o Zn sofre oxidação. Assim:
a) Falso. Os elétrons no circuito externo fluirão do eletrodo de zinco para o eletrodo de cobre.
b) Falso. O potencial padrão da cela é +1,10 V.
c) Falso. Quando o equilíbrio for atingido haverá diferença de potencial entre os eletrodos.
d) Falso. O zinco sofre oxidação e, portanto, o zinco metálico é oxidado a íons Zn2+.
e) Verdadeiro. Como o eletrodo de cobre possui maior potencial de redução, este será o cátodo.
8. (PUC-PR) – Uma célula galvânica é constituída de 2 eletrodos:
1º eletrodo: 1 lâmina de ferro metálico submersa numa solução de FeSO4 1 mol/L.
2º eletrodo: 1 lâmina de prata metálica submersa numa solução de AgNO3 1 mol/L.
Sabendo que os potenciais normais de redução desses dois elementos são:
Eº = - 0,44 V
Fe2+ + 2 e- → Fe
Ag+ + e- → Ag
Eº = + 0,80 V
o potencial dessa célula, quando os dois eletrodos são ligados entre si internamente por uma ponte salina e
externamente por um fio de platina, será:
a) +0,36 V b) -0,36 V c) -1,24 V d) -1,36 V e) +1,24 V
ΔEº = E0maior – E0menor = +0,80 – (-0,44) = + 1,24 V (Alternativa “e”).
9. (IME-RJ) – Dadas as semirreações:
Eº = + 0,153 V
Cu2+ + e- → Cu+
I2 + 2 e- → 2 IEº = + 0,536 V
pede-se:
a) escrever a equação que representa a reação global da célula;
Semirreação de redução: I2 + 2 e- → 2 ISemirreação de oxidação: Cu+ → Cu2+ + eReação global: I2 + 2 Cu+ → 2 I- + 2 Cu2+
b) calcular a diferença de potencial.
ΔEº = E0maior – E0menor = +0,536 – (+0,153) = + 0,383 V.
10. (FEI) – A pilha alcalina é constituída de uma barra de manganês metálico eletroliticamente puro, imerso numa pasta
de hidróxido de zinco. Dela são conhecidos os respectivos potenciais-padrão de redução:
Eº = - 1,18 V
Mn2+ + 2 e- → Mn
Zn2+ + 2 e- → Zn
Eº = - 0,76 V
a) Qual a ddp da pilha?
ΔEº = E0maior – E0menor = -0,76 – (-1,18) = + 0,42 V.
b) Qual a equação global que nela ocorre?
Semirreação de redução: Zn2+ + 2 e- → Zn
Semirreação de oxidação: Mn → Mn2+ + 2 eReação global: Zn2+ + Mn → Zn + Mn2+
11. (CEFET-MG) – Nos processos de transporte subterrâneo, as tubulações de ferro têm barras de magnésio ligadas,
conforme o desenho abaixo.
Os potenciais de redução são:
Mg2+ + 2 e- → Mg
Eº = - 2,37 V
Fe2+ + 2 e- → Fe
Eº = - 0,44 V
a) Com base em seus conhecimentos sobre pilhas eletroquímicas, explique para que são utilizadas 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 eReação global: Fe2+ + Mg → Fe + Mg2+
ΔEº = E0maior – E0menor = -0,44 – (-2,37) = + 1,93 V.
12. (UFPA) – A diferença de potencial de uma pilha formada por Cu/Cu(NO3)2 e Fe/FeSO4 é 0,78 V.
Dada a semirreação e o potencial-padrão de redução:
E0 = + 0,34 V
Cu2+ + 2 e– → Cu0
e sabendo-se que o eletrodo de Fe0 se corrói, pode-se afirmar que o potencial-padrão de redução de
Fe2+ + 2 e– → Fe0 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:
ΔEº = E0maior – E0menor → +0,78 = +0,34 – (E0Fe2+/Fe) → E0Fe2+/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 Zn0/Zn2+//Cu2+/Cu0, ocorrem reações de oxirredução. Nesse sistema pode-se
afirmar que:
a) no polo negativo há oxidação de Cu0 a Cu2+.
b) no polo negativo há oxidação de Zn0 a Zn2+.
c) no polo positivo há oxidação de Cu0 a Cu2+.
d) no polo positivo há oxidação de Zn0 a Zn2+.
e) no polo positivo há redução de Zn2+ a Zn0.
Alternativa “b”. A representação Zn0/Zn2+//Cu2+/Cu0 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 AuCl3, e construiu a seguinte pilha: Pb0|Pb2+||Au3+|Au0.
Para esta pilha, é correto afirmar:
a) O Au0 se reduz e o Au3+ se oxida.
b) O alquimista transformou chumbo em ouro.
c) O cátodo é o Au0 e o ânodo é o Pb0.
d) A solução de Pb2+ ficará mais diluída.
e) A solução de Au3+ ficará mais concentrada.
A representação Pb0/Pb2+//Au3+/Au0 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).
e) Falso. Como o eletrodo de ouro sofre redução, íons Au3+ estarão sendo consumidos, ou seja, a concentração de Au3+
diminui (ficará mais diluída).
16. (UFSC) – Com base no diagrama da pilha Zn/Zn2+//Ag+/Ag e nos potenciais-padrão de redução, a 25 ºC, das
semirreações:
Eº = + 0,80 V
Ag+ + e- → Ag
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 Ag0.
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.