LISTA DE EXERCÍCIOS Goiânia, ____ de ___________ de 2014 Série: 3º ano Turma: _____ Aluno(a):______________________________________________________________ Disc.: Química Professor: Jorge Tadeu e-mail: [email protected] Questão 01) Considere as semi-reações abaixo e assinale a alternativa que contém os agentes oxidantes em ordem de força decrescente. Cr2O72– (aq) + 14H+(aq) + 6e– 2Cr3+(aq) + 7H2O(l) Eº = 1,33v MnO4– (aq) + 8H+(aq) + 5e– Mn2+(aq) + 4H2O(l) Eº = 1,49v Pb2+(aq) + 2e– Pb(s) Eº = –0,13v a) b) c) d) Pb < Cr3+< Mn2+ MnO4–< Cr2O72– < Pb2+ Pb > Cr3+> Mn2+ MnO4– > Cr2O72–> Pb2+ Com base na pilha representada, analise as proposições abaixo. Questão 02) Uma célula eletroquímica foi construída baseada nas semirreações apresentadas a seguir. Ni2+ (aq) + 2e– + – Ag (aq) + 1e Ni (s) Eo = –0,26 V Ag (s) Eo = +0,80 V Considerando-se as informações fornecidas, conclui-se que o potencial padrão da célula é de: a) b) c) d) Questão 05) O citocromo, uma proteína de estrutura complexa e aqui representado por CyFe2+, reage com o gás oxigênio presente no ar que as pessoas respiram, fornecendo energia necessária para sintetizar adenosina trifosfato (ATP). O corpo humano utiliza a ATP para promover uma série de reações metabólicas. Na equação que representa corretamente a reação global responsável pelo fornecimento de energia para a síntese da ATP, o +1,06 V –1,06 V +0,54 V –0,54 V Questão 03) Analise as proposições em relação a um experimento de eletroquímica. I. Em uma reação de óxidorredução que ocorre espontaneamente, os elétrons são transferidos de uma espécie química com maior potencial de redução para outra com menor potencial de redução. Portanto, ao calcularmos a diferença de potencial da célula, chega-se a um valor positivo. II. Uma medida de potencial eletroquímico considera o uso de um eletrodo padrão de hidrogênio (EPH). Se a semicela H+/H2 atuar como ânodo, a semirreação será a de oxidação de H2 a H+ e, se atuar como cátodo, será a de redução de H+ a H2. III. Uma das formas de evitar o acúmulo de cargas elétricas nas soluções catódicas e anôdicas é o uso de uma ponte salina. O excesso de ânions ou cátions gerados nas reações eletroquímicas é compensado pela migração de íons provenientes da ponte salina. Assinale a alternativa correta. a) b) c) d) e) 00. O fluxo de elétrons no fio externo é do metal A para o metal B. 01. A reação B(s) + A+(aq) B+(aq) + A(s) possui G 0. 02. O eletrodo do metal B atua como ânodo, sendo a semirreação: B(s) B+ (aq)+ 1e – 03. A semirreação A+(aq) + 1e– A(s) possui maior potencial padrão de redução que a semirreação B+(aq) + 1e– B(s). 04. A concentração de A+(aq) diminui durante o funcionamento da pilha. Somente a afirmativa II é verdadeira. Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. Todas as afirmativas são verdadeiras. Dados: O2(g) + 4H+(aq) + 4e– 2H2O(l) E0 = +0,82 V CyFe3+(aq) + e– CyFe2+(aq) E0 = +0,22 V a) b) c) d) e) gás oxigênio é o agente redutor. CyFe2+ é o agente oxidante. valor de E0 é igual a + 0,60 V. número de oxidação do átomo de oxigênio permanece inalterado. gás oxigênio sofre oxidação, pois cede elétrons para o citocromo. Questão 06) Em uma piscina tratada com sulfato de cobre (CuSO4), um usuário deixou uma lata de alumínio submersa. Considerando os potenciais padrão de redução dos metais citados, a) demonstre, por meio de equações eletroquímicas, o que ocorre na superfície do alumínio; b) calcule a ddp e escreva a reação global de uma célula eletroquímica formada por eletrodos de Al e Cu. Questão 04) O esquema a seguir representa uma pilha montada com eletrodos dos metais A e B. Como pode ser observado no esquema, ocorre aumento de massa do metal A com concomitante desgaste do metal B. Questão 07) As pilhas ou células eletroquímicas presentes no nosso cotidiano são utilizadas em brinquedos, equipamentos eletrônicos, relógios etc. São dispositivos que transformam energia química em energia elétrica por meio de reações de oxirredução espontâneas. O esquema representa uma célula eletroquímica. Av. Ipanema Qd.12 Lt.36 - Cep: 74.343-010 - Jardim Atlântico Goiânia/Goiás - Fone: 3088-0088 – www.colegiopodium.com.br RESPONSABILIDADE AMBIENTAL – Nossos papéis são de florestas 100% plantadas e renováveis -1- De acordo com os dados apresentados, conclui-se que os metais mais indicados para proteger o ferro e, consequentemente, retardar sua corrosão são: Sobre essa célula, constata-se que a) o eletrodo de ferro é o ânodo. b) ao fechar a chave do circuito, o fluxo de elétrons migrará do eletrodo de alumínio para o eletrodo de ferro. c) a massa do eletrodo de ferro diminui. d) ao agitar uma solução de Fe(NO3)2 com uma colher de alumínio, nada acontecerá com a colher. e) o eletrodo de alumínio é o cátodo. Questão 08) Uma maneira de proteger estruturas metálicas da corrosão em ambientes úmidos é ligá-las eletricamente a metais com potenciais de oxidação maiores do que o do metal da estrutura. O metal com maior potencial de oxidação oxida-se preferencialmente (ânodo de sacrifício) ao metal da estrutura, protegendo-a da corrosão (proteção catódica). Para testar quais metais protegem o ferro, em cada um de três tubos de ensaio contendo água, foi colocado um prego de ferro com um fio metálico enrolado em torno de si de acordo com o esquema: Os potenciais padrões de redução dos metais envolvidos são: 2+ – 2+ – 2+ – Pb (aq) + 2 e Fe (aq) + 2 e Zn (aq) + 2 e Mg e Pb Mg e Zn Zn e Pb Sn e Mg Sn e Pb TEXTO: 1 - Comum à questão: 10 Gigantes reservas de petróleo foram encontradas recentemente no Brasil. Essas reservas situam-se em regiões de grandes profundidades em águas oceânicas e abaixo de uma camada de sal, por isso, denominadas de pré-sal. Com a exploração dessas reservas, o Brasil aumentará significativamente a produção de petróleo. Após a extração, o petróleo é transportado até as refinarias, onde passará por uma série de processos de purificação denominada de refino, em que o petróleo entra na fornalha, é aquecido e segue para a torre de destilação, onde serão separadas as diversas frações. Questão 10) tubo 1 - fio de cobre, tubo 2 - fio de chumbo, tubo 3 - fio de zinco. Cu2+(aq) + 2 e– a) b) c) d) e) Cu(s) Ε° = +0,34 V Pb(s) Ε° = –0,13 V Fe(s) Ε° = –0,44 V Zn(s) Ε° = –0,76 V A corrosão é uma preocupação nos projetos envolvendo transporte de petróleo via oleodutos (tubulações de aço). Uma forma de prevenir a corrosão dessas tubulações é conectar a elas uma barra de metal que se oxida mais facilmente que o aço, a qual funciona como eletrodo de sacrifício. No esquema a seguir, o metal do eletrodo de sacrifício é o magnésio. Podemos prever que ocorrerá proteção do ferro: a) b) c) d) e) apenas no tubo 1; apenas no tubo 2; apenas no tubo 3; nos tubos 1 e 2; nos tubos 2 e 3. Questão 09) A corrosão é um processo de óxido-redução que ocorre em metais. Este problema é frequentemente observado em canalizações de água e lataria de automóveis. Em automóveis, por exemplo, a lataria (constituída de ferro) é oxidada facilmente quando exposta à maresia. A corrosão pode ser evitada pelo uso de revestimentos de proteção, como tintas, graxas ou alguns metais de sacrifício, tornando a lataria mais resistente ao processo oxidativo. A tabela a seguir apresenta as semirreações e o potencial padrão (Eº) para cinco metais. Considerando essas informações, é correto afirmar: a) b) c) d) e) O magnésio é o anodo, que recebe o fluxo de elétrons. O magnésio é o anodo, de onde sai o fluxo de elétrons. O magnésio é o catodo, de onde sai o fluxo de elétrons. A tubulação de aço é o anodo, que recebe o fluxo de elétrons. A tubulação de aço é o catodo, de onde sai o fluxo de elétrons GABARITO: 1) Gab: D 2) Gab: A 3) Gab: D 4) Gab: FVVVV 5) Gab: C 6) Gab: a) 2 Al0 + 3 Cu2+ 2 Al3+ + 3 Cu0 b) 2 Al0 + 3 Cu2+ 2 Al3+ + 3 Cu0 E0 = 0,34 + 1,66 = 2,00 V 7) Gab: B 8) Gab: C 9) Gab: B 10) Gab: B Av. Ipanema Qd.12 Lt.36 - Cep: 74.343-010 - Jardim Atlântico Goiânia/Goiás - Fone: 3088-0088 – www.colegiopodium.com.br RESPONSABILIDADE AMBIENTAL – Nossos papéis são de florestas 100% plantadas e renováveis -2-