Apostila SAS

Apostila SAS

Cap. 21 - Proteção contra corrosão

1.(CESGRANRIO) A proteção catódica ilustrada na figura é um dos métodos utilizados para proteger canalizações metálicas subterrâneas contra a corrosão. Próximo à canalização e ligada a ela por um condutor, é colocada uma barra de metal para que sofra preferencialmente a ação do agente oxidante.

Considerando uma tubulação de ferro, assinale a opção que se refere ao elemento que pode ser utilizado como protetor:

Dados:

Fe^2+   +  2e-→Fe   (E˚=-0,44V)

Cu^2+  + 2e-→Cu     (E˚=0,34V)

Ag^+   + e-→Ag        (E˚=0,80V)

Pb^2+   + 2e-→        (E˚=-0,13V)

Ni^2+   +2e-               (E˚=-0,25V)

Mg^2+   +  2e-            (E˚=-2,37V)

A)Cu

B)Ni

C)Ai

D)Mg

E)Pb

LETRA D) Magnésio, pois o metal protetor deve ter o menor potencial redutor e consequentemente maior potencial oxidante, para que preferencialmente ele venha sofrer a corrosão e não o protegido

2.(UECE) Um dos grandes problemas que atingem artefatos metálicos, sobretudo o ferro, é a corrosão. Algumas técnicas minimizam seus efeitos. Analise cuidadosamente as alternativas a seguir, e use seus conhecimentos sobre metais e os dados da tabela de potenciais-padrão de redução de alguns metais.

Escolha o metal mais apropriado para conter a corrosão superficial de um prego novo em contato com a água.

R= Letra C, pois o zinco dentre os elementos com exceção do sódio apresenta maior potencial de oxidação que é 0,76v

Obs: A “correta” poderia ser o sódio, porém quando ele reage com água, acaba liberando muito calor e inflama o hidrogênio que é liberado na reação. Isso explica a explosão que acontece quando se joga um pedaço de sódio metálico na água.

3.observe as imagens e responda á questão. A figura a seguir faz referência ao fenômeno:

A) zincagem; Errada, zincagem é um dos processos mais eficientes e econômicos empregados para proteger o aço da corrosão atmosférica. Não se observa aço nos elementos por isso está errada

B)Estanhegem: errada, estanhagem consiste em revestir o ferro com estanho. Nesse caso ao contrário da zincagem a proteção é apenas com estanho. Como não há ferro nos elementos, está errada

C) Cromação: Cromação é um processo de aplicação do cromo sobre um material geralmente metálico através da eletrodeposição. É também possível revestir peças não metálicas, com bijuterias e jóias. Observa-se esses elementos na figura, por isso está certo.

D) Passivação: Errada, passivação é a modificação do potencial de um eletrodo no sentido de menor atividade(mais catódico) devido à formação de uma película passivante, porém(alumínio,zinco,chumbo,estanho e antimônio não sofre esse processo, na presença de meios básicos

E)Errada, não ocorre em nenhum momento banho de níquel

4. Para proteger eficazmente o ferro sujeito a intempéries, deve-se recobri-lo com

Dados: E˚(Au^3+/Au)= 1,5

E˚(Ag^+/Ag)=0,80

E˚(Zn^2+/Zn) -0,76

E˚(Cu^2+/Cu) 0,34

E˚(Sn^2+/Sn)=-0,13

E˚( Fe^2+/Fe)= -0,44

A)ouro

B)cobre

C)prata

D)estanho

E)zinco

R= LETRA E, o zinco pois tem maior potencial de oxidação.

5. As estátuas de metal, em geral confeccionadas em cobre metálico, apresentam coloração típica. Com o passar do tempo, todavia, observa-se o aparecimento de uma coloração verde que é atribuída ao produto da reação de oxidação do cobre pelo ar.

Considerando que tintas protetoras contendo metal podem funcionar como ânodo de sacrifício e conhecendo-se o valor do potencial-padrão de redução da reação, analise a tabela a seguir:

Dados: Cu^2+   + 2e-→Cu, E˚=0,34V

Considerando somente as informações contidas na questão, assinale a alternativa que apresenta a tinta mais eficaz na proteção de uma estátua de cobre

A)Tinta I

B)Tinta II

C)Tinta III

D)Tinta IV

E)Tinta V

A tinta 5, pois apresenta maior potencial de oxidação: E

6. Algumas donas de casa ficam contrariadas devido á opacidade das panelas de alumínio. Para deixar as panelas ariadas, elas precisam remover a película de

R= A panela obviamente formada por alumínio vai reagir com o oxigênio presente na atmosfera formando Al2O3, que por sua vez é um óxido anfótero, reage tanto com base qunto com ácidos. É preciso polir esse material para remover essa camada, isso pode ser feito com lixas grossas ou médias.

7.(ENEM)Ferramentas de aço podem sofrer corrosão e enferrujar. As etapas químicas que correspondem a esses processos podem ser representados pelas equações:

Fe+H20+½O2→Fe(OH)2

Fe(OH)2 +½H2O + ¼O2→Fe(OH)3

Fe(OH)3 + NH20→Fe(OH)3. Nh20( ferrugem)

Uma forma de tornar mais lento esse processo de corrosão e formação de ferrugem é engraxar as ferramentas. Isso se justifica porque a graxa proporciona::

A)lubrificação, evitando o contato entre as ferramentas

B)impermeabilização, diminuindo o seu contato com o ar úmido

C)isolamento térmico, protegendo-as do calor ambiente

D)galvanização, criando superfícies metálicas imunes

E)polimento, evitando ranhuras nas superfícies

B) A impermeabilização é utilizada no revestimento de peças que devem ser mantidas secas como o ferro. Ela vai impedir a  passagem de água.

8.(UFPR-Adaptada) A corrosão dos metais é um processo de considerável importância econômica porque diminui a vida útil dos produtos metálicos, cuja substituição é de custo elevado.

Durante o processo de corrosão, os metais sofrem oxidação. O ferro, por exemplo, oxida-se, resultando na ferrugem(Fe2O3.H2O). A transformação de ferro metálico em ferrugem só ocorrerá na presença de um agente oxidante> As semirreações a seguir estão envolvidas no processo de corrosão do ferro.

I: Fe^3+  + 3e-→ Fe=-0,04V  E˚-0,04

II: 2H2O + 2e-→H2 + 2OH-   E˚-0,41

III: O2 +4H+   + 4e-→2H2O   E˚0,82

Um modo mais simples de prevenir a corrosão consiste em proteger a superfície metálica pela pintura. Outra forma de proteção é a galvanização, que consiste na aplicação de uma camada de zinco á superfície do ferro.

Grandes estruturas podem ser protegidas pela sua conexão a um bloco de zinco ou magnésio( ver figura a seguir, em que M representa Mg ou Zn) Conforme o acaso, as semirreações envolvendo são

IV: Zn^2+    + 2e-→Zn  E˚-0,76

V. Mg^2+    + 2e-→Mg  E˚-2,36

Com base no texto anterior, assinale a alternativa correta sobre o processo de corrosão do ferro.

A)As semirreações I e II indicam que uma película de água pura sobre a superfície do ferro é um poderoso oxidante desse metal, resultando na ferrugem( Falsa, um poderoso agente oxidante apresenta um elevado potencial de redução)

B)A semirreação III revela que o oxigênio favorece o processo de corrosão( verdadeira, na reação III, temos O2 se reduzindo, ou seja elevado potencial de redução, o que favorece a oxidação do ferro

C)Uma película de tinta não previne a corrosão, pois promove os desgaste do metal( errada, pois a película de tinta previne

D)Na galvanização, o zinco protege o ferro por receber elétrons mais facilmente que este último(errada. Na galvanização, o zinco apresenta um potencial de redução menor do que o ferro, ou ainda um potencial de oxidação maior do que o ferro, ou seja o zinco perde elétrons e não ganha

E)O zinco é um melhor redutor que o magnésio(errada, o magnésio apresenta um menor potencial de redução -2,36 ou ainda um maior potencial de oxidação, logo é um melhor agente redutor

9. Quando uma folha de aço recoberta com zinco é furada com um prego, o enferrujamento começa pelas bordas do orifício

Isso ocorre porque o furo:

A)A chapa atua como metal de sacrifício para proteger o ferro

B) O zinco é um promotor de corrosão

C) O ferro é um agente oxidante

D) O aço não está protegido pelo zinco e entra em contato com ao ar e com a umidade.

E) O aço é agente oxidante

LETRA D  a correta: Como o prego furou a barra, isso faz com que o zinco que estava ali presente se retire facilitando o contato com o ar atmosférico

10.Em Fortaleza, no Ceará, um poste localizado na praia do futuro, que deveria ter a vida útil entre 25 e 30 anos, dura menos do que cinco anos. Um dos fatores que levam a essa agressiva corrosão é

A) A maresia

B) A ausência de chuvas no ceará

C) O material com o qual o poste foi feito

D)A quase ausência de ventos nessa praia

E)A pequena incidência de raios solares no litoral

LETRA A: A corrosão que ocorre nos metais presentes nas regiões costeiras é acelerado pela concentração elevado de sais desses locais. Os íons presentes na água do mar(cloretos) formam uma ponte salina, possibilitando o fenômeno de oxirredução entre oxigênio do ar e os materiais próximos a meresia.

QUESTÕES EXTRAS:


Protecao contra a corrosão Cap:21

1) Qual a diferença existente entre corrosão química e corrosão eletroquímica ?

Na corrosão química, há interação direta entre o metal e o meio corrosivo, ausência de água líquida e temperaturas, em geral elevadas; já na corrosão eletroquímica, há formação de uma pilha, com circulação de elétrons na superfície metálica, necessariamente presença de água no estado líquido, e a grande maioria ocorre na temperatura ambiente.

 

2) Por que erosão (apenas) não é considerada corrosão ? Por que a erosão acelera um processo corrosivo?

A erosão remove mecanicamente partículas do material. Tem-se um processo eminentemente físico, e não químico ou eletroquímico, que seriam necessários para caracterizar a corrosão. A erosão acelera um processo corrosivo, pois a película produzida pela corrosão é removida pela erosão expondo a superfície a novo desgaste corrosivo.

 

3) O que é corrosão intergranular ?

É a corrosão que se processa entre os grãos da rede cristalina do material metálico, que perde suas propriedades mecânicas e pode fraturar quando solicitado por esforços mecânicos. Os grãos vão sendo destacados à medida que a corrosão se propaga.

Cap. 20 - Potenciais padrão de redução e pilhas

Cap. 20 - Potenciais padrão de redução e pilhas

1.(UDESC) Os principais fenômenos estudados pela eletroquímica são a produção de corrente elétrica, por meio de uma reação química(pilha), e a ocorrência de uma reação química, pela passagem de corrente elétrica(eletrólise). Com relação a esses fenômenos, analise as proposições a seguir.

I: As pilhas comuns são dispositivos que aproveitam a transferência de elétrons em uma reação de oxirredução, produzindo uma corrente elétrica, através de um condutor.

II: Em uma pilha, a energia elétrica é convertida em energia química.

III: O fenômeno da eletrólise é basicamente contrário ao da pilha, pois, enquanto na pilha o processo químico é espontâneo (delta E maior que zero) , o da eletrólise é não espontâneo(delta E menor que zero)

Assinale a alternativa correta

A)Somente a proposição II é verdadeira

B)Somente as proposições I e II são verdadeiras

C)Somente as proposições I e II são verdadeiras

D) Somente a proposição I é verdadeira

E)Todas as proposições são verdadeiras

I: Verdadeira: As pilhas produzem corrente elétrica, como o enunciado já diz, a partir de reações

II: Falsa> A energia química é que é convertida em elétrica

III :Verdadeira: já que os cátions perdem e os ânions ganham ao contrário da pilha

Letra C a correta.

2.Uma célula voltaica utiliza a reação equacionada a seguir e opera a 298 K.

Zn + Ni^2+→Zn^2+  + Ni

Sobre essa célula voltaica, pede-se:

A)a d.d.p da célula sob condições padrão

Energia potencial do zinco=-0.76: observa-se que o zinco oxida

Energia potencial do níquel= -0,25 (reduz)

ZN→ZN^2+  + 2e- (inverte o potencial de redução)

Ni^2+  + 2e-→Ni

Equação global( Zn+Ni^2+→Zn^2+  + Ni

Energia potencial= 0,76-0,25=0,51v

0,51 resposta final

B) A d.d.p da célula sob condições quando [Ni^2+]=0,75 mol/L e a [Zn^2+]=1,5 mol/L

Delta E= Delta E – 0,059v/2 log 1,5/0,75

Delta E= +0,51-0,059v/2 log2

Delta E= +0,51-0,059/2.0,41

Delta E= 0,51-0,024/2

Delta E= 0,51-0,012

Delta E= 0,498v→resposta certa

3.(UNIFAL) Considere a seguinte pilha:

Cu/Cu^2+//Ag^+/Ag

Sabendo que o cobre cede elétrons espontaneamente aos íons Ag^+, é correto afirmar que:

A)A concentração de íons Ag^+ na solução diminui (Verdadeira, pois o Ag^+/Ag é cátodo e isso faz com que a concentração de Ag^+ diminua)

B)A prata é o agente redutor(Falsa, o cobre é ânodo e por isso agente redutor, não a prata.

C) O íon Cu^2+ sofre oxidação. Falsa ( O Cu^2+ é ânodo, consequentemente e o seu íon  não permite alterar o nox

D) o eletrodo negativo ou ânodo terá a sua massa aumentada( Falsa, o cobre cede elétrons como diz a questão, sua massa diminuirá

E) O fluxo de elétrons é: Ag^+→Ag(Falsa, na pilha sai do ânodo pro cátodo, isto é, do cobre para o íon prata.

4.(UFF) A primeira pilha elétrica produzido pelo italiano Alessandro volta, em 1800, consistia em discos de Zn e Ag metálicos, separados por discos de papelão molhados com solução aquosa de cloreto de sódio. Desde então, vários outros modelos e combinações de elementos foram sendo propostos. Uma das pilhas mais simples é a de Daniell, a qual é obtida da montagem adequada das simicélulas

Cu^2+/Cu e Zn^2+/Zn

Dados:

E˚zinco=-0,76

E˚cobre= 0,34

Considerando as informações e os potenciais de redução, assinale a alternativa correta:

A)   O potencial padrão da pilha é de -1,10v

B)   O potencial padrão da pilha é de 0,76v

C)   O ânodo de cobre tem polaridade negativa.

D)   O potencial E˚(Cu/Cu^2+) é 0,34

E)   O ânodo é formado pela semicélula do zinco

(Zn^2+/Zn)= -0,76→oxida e inverte

(Cu^2+/Cu) 0,34

Zn→Zn^2+  + 2e-= 0,76 depois de inverter

Cu^2+  +2e-→Cu=0,34

Reação global( Zn+ Cu^2+→Zn^2+   + Cu= 0,34+0,76

E˚= 1,10v

Obs: Com esse cálculo exclui-se as alternativas A e B

Obs: o ânodo é o zinco, não o cobre, com isso elimina a letra C

Obs: A letra D afirma que o potencial de oxidação é 0,34, enquanto que o correto é o potencial de redução que é 0,34

Obs: letra E correta, zinco é ânodo

RESPOSTA LETRA E

5.(UDESC) A seguir, são dados os potenciais padrões de redução dos metais prata e ferro, a 25˚C.

Ag^+   + 1e-→Ag  E˚= 0,80

Fe^2+   + 2e-→Fe E˚=-0,44

Coloca-se uma barra de prata em uma solução aquosa de FeSO4 1,0mol/L^-1, a 25˚C. Com relação ao que deve ocorrer com o sistema anterior, pode-se afirmar que:

A)A equação global da reação é:

2Ag + Fe^2+→2Ag^+   + Fe

B) A barra de prata deve reagir com FeSO4

C) O FeSO4 deve favorecer a oxidação da prata pela água em presença de oxigênio

D)Sendo a diferença de potencial igual a -0,36v, nas condições padrão, a reação é espontânea

E)Sendo a diferença de potencial -1,24, nas condições padrão, nenhuma reação deve ocorrer.

Variação de energia potencial: final-inicial=cátodo-ânodo

Variação de energia potencial= -0,44-0,80=-1,24

Variação de energia potencial é menor que zero, ou seja não ocorre reação

6. Considerando a tabela a seguir, assinale a alternativa correta:

A)o potencial do par(Li/Li^+) é -3,05(Errada, pois a tabela apresenta os potenciais de redução então o correto seria que o potencial de oxidação fosse 3,05

B)Para 2 mol de Cu^2+, o potencial padrão de redução é igual a 0,68(Errada, pois E˚ de redução de um elemento não muda de acordo com o número de mols

C)O potencial da pilha Li/Li^+//Cu^2+/Cu é igual a 3,93V (Errada, como flui do ânodo pro cátodo: variação de energia potencial seria=cátodo-ânodo=0,34+3,05=3,39

D) O cátion Ag^+ é menos reativo que o cátion Li^+(Errada; A prata reduz mais que o lítio, por isso deve reagir mais

E)Dos elementos citados, o lítio é o que tem o maior potencial de oxidação(Correto, pois é o que menos reduz)

7. Sobre potenciais de redução e potenciais de oxidação, podemos afirmar que:

A)O potencial de redução do ouro metálico é maior que o potencial de redução do ferro metálico. ( errada. Ouro metálico tem potencial de redução=1,40 e o ferro metálico -0,04, isso significa que o potencial de oxidação do ouro metálico é menor

B)O potencial de oxidação do gás flúor é maior que o potencial de oxidação do gás cloro. ( errada. o potencial de redução do flúor é 2,87 e o potencial de redução do cobre é 1,36, isso significa que a oxidação do flúor é menor

C)São iguais para o átomo de hidrogênio( Errada, é o cátion que apresenta potencial de redução

D)O potencial de redução do cátion x²+ é simétrico ao potencial de oxidação do átomo x(Correta, pois um reduz e outro oxida)

E) São propriedades extensivas(errada, são intensivas)

8. Os potenciais dos pares (Al^3+/Al) e (Cu^2+/Cu) são, respectivamente, -1,66V e 0,34V. Calcule a variação de energia livre da pilha galvânica

Dados: F=96.500 C/mol

Achar a equação geral, como o alumínio possui menor potencial redutor eu inverto

Cu^2+   + 2e-→Cu(3)

Al→Al^3+  +3e-   (2)

3Cu^2+   + 6e-→3Cu

2Al→2Al^3+   + 6e-

2Al+3Cu^2+→2Al3^3+  + 3Cu

Pela fórmula

Variação de energia potencial= cátodo-ânodo ou E˚oxi-E˚redutor

Variação de energia potencial= 1,66+0,34= 2,0V

Número de elétrons é=6

Calcular a variação de energia livre= -NF.variação de energia potencial

Variação de energia livre= -6.96.500.2,0V

Variação de energia livre=-1.158C.V=-1,158KJ→RESPOSTA

9.Quando a pilha Al/Al^3+//Ag^+/Ag sofre descarga, podemos afirmar que:

A)[Al3+] decresce

B)[Ag decresce]

C)O potencial de oxidação do alumínio metálico cresce, enquanto o potencial de redução da prata metálica decresce

D) O potencial de redução do alumínio metálico cresce, enquanto o potencial de redução da prata metálica decresce

E) O ânodo sofre aquecimento, enquanto o cátodo sofre resfriamento.

A correta é a letra C, pois na descarga elétrica quem tem maior potencial de redução vai diminuindo o mesmo, e quem tem menor potencial vai aumentando.

10.Para a pilha galvânica descarregada Li/Li^+//Cu/Cu^2+, podemos afirmar que:

Dados:

E˚(Li^+/Li)=-3,05

E˚(Cu^2+/Cu)= 0,34

A)DELTA E˚ maior que zero(errada, pois na descarga delta E˚=0)

B)Delta G˚ menor que zero(errada, pois na descarga delta G˚)

C)Kc maior que zero(correta pois delta E˚= cátodo-ânodo= 0,34+3,05=3,39)

D)não há transferência de elétrons pelo condutor externo(Errada, pois o processo é espontâneo e permite transferência de elétrons)

E) Delta E˚ menor que zero(errada, pois delta E˚)

QUESTÕES EXTRAS:

Potencias padrão de redução e pilhas Cap: 20

 

Questão 1

Baseado na lista de potenciais padrões de redução abaixo, responda qual espécie química entre os íons indicados nas alternativas é o melhor agente oxidante:

a)      Li⁰

b)      Na⁺

c)       Zn²⁺

d)      Cu²⁺

e)      I₂

Alternativa “e”.

Numa pilha, o agente oxidante é o que possui maior tendência de se reduzir, isto é, o que possui maior valor de potencial padrão de redução, que nesse caso é o I₂ (E⁰= + 0,53).

Questão 2

Considere as seguintes semirreações para uma determinada pilha:

Ag⁺ + e- ↔ Ag⁰                                               E⁰= +0,80 V

Mg²⁺ + 2e- ↔ Mg⁰                         E⁰= -2,37 V

a.       Qual é a semirreação de cada eletrodo?

Redução: Ag⁺ + e- ↔ Ag⁰   

Oxidação: Mg²⁺ ↔ Mg⁰+ 2e-

b.Identifique o cátodo, o ânodo, o polo negativo e o polo positivo.

Cátodo (polo positivo): prata; ânodo (polo negativo): magnésio.

 

c.Qual é o valor de ∆E⁰?

∆E⁰ =  E⁰_(cátodo)  -  E⁰_(ânodo)
∆E⁰ = + 0,80 – (-2,37)
∆E⁰ = + 0,80 +2,37
∆E⁰ = + 3,17V

d.Qual é o melhor agente oxidante da pilha?

 O íon Ag⁺, pois seu potencial de redução (E⁰) é maior que o do Mg²⁺.

Questão 3

(Unifesp) A bateria primária de lítio-iodo surgiu em 1967, nos Estados Unidos, revolucionando a história do marca-passo cardíaco. Ela pesa menos que 20g e apresenta longa duração, cerca de cinco a oito anos, evitando que o paciente tenha que se submeter a frequentes cirurgias para trocar o marca-passo. O esquema dessa bateria é representado na figura.

Para esta pilha, são dadas as semirreações de redução:

Li⁺ + e^– → Li                        E⁰= – 3,05 V

I₂ + 2e^– → 2I^–                               E⁰ = + 0,54 V

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.

Alternativa “e”.

I. Incorreta, porque no ânodo ocorre a oxidação do Lítio:

Li → Li⁺ + e– (oxidação)

II. Incorreta.

E⁰ = E⁰_maior – E⁰_menor

E0 = + 0,54V – (– 3,05V)

E0 = + 3,59V

III. Correta.

O cátodo é constituído pelo polímero/iodo, porque ele possui maior potencial de redução.

IV. Correta.

I₂ + 2e^– →2I^–

Agente oxidante

Cap. 20 - Potenciais padrão de redução e pilhas

Cap. 20 - Potenciais padrão de redução e pilhas

1.(UDESC) Os principais fenômenos estudados pela eletroquímica são a produção de corrente elétrica, por meio de uma reação química(pilha), e a ocorrência de uma reação química, pela passagem de corrente elétrica(eletrólise). Com relação a esses fenômenos, analise as proposições a seguir.

I: As pilhas comuns são dispositivos que aproveitam a transferência de elétrons em uma reação de oxirredução, produzindo uma corrente elétrica, através de um condutor.

II: Em uma pilha, a energia elétrica é convertida em energia química.

III: O fenômeno da eletrólise é basicamente contrário ao da pilha, pois, enquanto na pilha o processo químico é espontâneo (delta E maior que zero) , o da eletrólise é não espontâneo(delta E menor que zero)

Assinale a alternativa correta

A)Somente a proposição II é verdadeira

B)Somente as proposições I e II são verdadeiras

C)Somente as proposições I e II são verdadeiras

D) Somente a proposição I é verdadeira

E)Todas as proposições são verdadeiras

I: Verdadeira: As pilhas produzem corrente elétrica, como o enunciado já diz, a partir de reações

II: Falsa> A energia química é que é convertida em elétrica

III :Verdadeira: já que os cátions perdem e os ânions ganham ao contrário da pilha

Letra C a correta.

2.Uma célula voltaica utiliza a reação equacionada a seguir e opera a 298 K.

Zn + Ni^2+→Zn^2+  + Ni

Sobre essa célula voltaica, pede-se:

A)a d.d.p da célula sob condições padrão

Energia potencial do zinco=-0.76: observa-se que o zinco oxida

Energia potencial do níquel= -0,25 (reduz)

ZN→ZN^2+  + 2e- (inverte o potencial de redução)

Ni^2+  + 2e-→Ni

Equação global( Zn+Ni^2+→Zn^2+  + Ni

Energia potencial= 0,76-0,25=0,51v

0,51 resposta final

B) A d.d.p da célula sob condições quando [Ni^2+]=0,75 mol/L e a [Zn^2+]=1,5 mol/L

Delta E= Delta E – 0,059v/2 log 1,5/0,75

Delta E= +0,51-0,059v/2 log2

Delta E= +0,51-0,059/2.0,41

Delta E= 0,51-0,024/2

Delta E= 0,51-0,012

Delta E= 0,498v→resposta certa

3.(UNIFAL) Considere a seguinte pilha:

Cu/Cu^2+//Ag^+/Ag

Sabendo que o cobre cede elétrons espontaneamente aos íons Ag^+, é correto afirmar que:

A)A concentração de íons Ag^+ na solução diminui (Verdadeira, pois o Ag^+/Ag é cátodo e isso faz com que a concentração de Ag^+ diminua)

B)A prata é o agente redutor(Falsa, o cobre é ânodo e por isso agente redutor, não a prata.

C) O íon Cu^2+ sofre oxidação. Falsa ( O Cu^2+ é ânodo, consequentemente e o seu íon  não permite alterar o nox

D) o eletrodo negativo ou ânodo terá a sua massa aumentada( Falsa, o cobre cede elétrons como diz a questão, sua massa diminuirá

E) O fluxo de elétrons é: Ag^+→Ag(Falsa, na pilha sai do ânodo pro cátodo, isto é, do cobre para o íon prata.

4.(UFF) A primeira pilha elétrica produzido pelo italiano Alessandro volta, em 1800, consistia em discos de Zn e Ag metálicos, separados por discos de papelão molhados com solução aquosa de cloreto de sódio. Desde então, vários outros modelos e combinações de elementos foram sendo propostos. Uma das pilhas mais simples é a de Daniell, a qual é obtida da montagem adequada das simicélulas

Cu^2+/Cu e Zn^2+/Zn

Dados:

E˚zinco=-0,76

E˚cobre= 0,34

Considerando as informações e os potenciais de redução, assinale a alternativa correta:

A)   O potencial padrão da pilha é de -1,10v

B)   O potencial padrão da pilha é de 0,76v

C)   O ânodo de cobre tem polaridade negativa.

D)   O potencial E˚(Cu/Cu^2+) é 0,34

E)   O ânodo é formado pela semicélula do zinco

(Zn^2+/Zn)= -0,76→oxida e inverte

(Cu^2+/Cu) 0,34

Zn→Zn^2+  + 2e-= 0,76 depois de inverter

Cu^2+  +2e-→Cu=0,34

Reação global( Zn+ Cu^2+→Zn^2+   + Cu= 0,34+0,76

E˚= 1,10v

Obs: Com esse cálculo exclui-se as alternativas A e B

Obs: o ânodo é o zinco, não o cobre, com isso elimina a letra C

Obs: A letra D afirma que o potencial de oxidação é 0,34, enquanto que o correto é o potencial de redução que é 0,34

Obs: letra E correta, zinco é ânodo

RESPOSTA LETRA E

5.(UDESC) A seguir, são dados os potenciais padrões de redução dos metais prata e ferro, a 25˚C.

Ag^+   + 1e-→Ag  E˚= 0,80

Fe^2+   + 2e-→Fe E˚=-0,44

Coloca-se uma barra de prata em uma solução aquosa de FeSO4 1,0mol/L^-1, a 25˚C. Com relação ao que deve ocorrer com o sistema anterior, pode-se afirmar que:

A)A equação global da reação é:

2Ag + Fe^2+→2Ag^+   + Fe

B) A barra de prata deve reagir com FeSO4

C) O FeSO4 deve favorecer a oxidação da prata pela água em presença de oxigênio

D)Sendo a diferença de potencial igual a -0,36v, nas condições padrão, a reação é espontânea

E)Sendo a diferença de potencial -1,24, nas condições padrão, nenhuma reação deve ocorrer.

Variação de energia potencial: final-inicial=cátodo-ânodo

Variação de energia potencial= -0,44-0,80=-1,24

Variação de energia potencial é menor que zero, ou seja não ocorre reação

6. Considerando a tabela a seguir, assinale a alternativa correta:

A)o potencial do par(Li/Li^+) é -3,05(Errada, pois a tabela apresenta os potenciais de redução então o correto seria que o potencial de oxidação fosse 3,05

B)Para 2 mol de Cu^2+, o potencial padrão de redução é igual a 0,68(Errada, pois E˚ de redução de um elemento não muda de acordo com o número de mols

C)O potencial da pilha Li/Li^+//Cu^2+/Cu é igual a 3,93V (Errada, como flui do ânodo pro cátodo: variação de energia potencial seria=cátodo-ânodo=0,34+3,05=3,39

D) O cátion Ag^+ é menos reativo que o cátion Li^+(Errada; A prata reduz mais que o lítio, por isso deve reagir mais

E)Dos elementos citados, o lítio é o que tem o maior potencial de oxidação(Correto, pois é o que menos reduz)

7. Sobre potenciais de redução e potenciais de oxidação, podemos afirmar que:

A)O potencial de redução do ouro metálico é maior que o potencial de redução do ferro metálico. ( errada. Ouro metálico tem potencial de redução=1,40 e o ferro metálico -0,04, isso significa que o potencial de oxidação do ouro metálico é menor

B)O potencial de oxidação do gás flúor é maior que o potencial de oxidação do gás cloro. ( errada. o potencial de redução do flúor é 2,87 e o potencial de redução do cobre é 1,36, isso significa que a oxidação do flúor é menor

C)São iguais para o átomo de hidrogênio( Errada, é o cátion que apresenta potencial de redução

D)O potencial de redução do cátion x²+ é simétrico ao potencial de oxidação do átomo x(Correta, pois um reduz e outro oxida)

E) São propriedades extensivas(errada, são intensivas)

8. Os potenciais dos pares (Al^3+/Al) e (Cu^2+/Cu) são, respectivamente, -1,66V e 0,34V. Calcule a variação de energia livre da pilha galvânica

Dados: F=96.500 C/mol

Achar a equação geral, como o alumínio possui menor potencial redutor eu inverto

Cu^2+   + 2e-→Cu(3)

Al→Al^3+  +3e-   (2)

3Cu^2+   + 6e-→3Cu

2Al→2Al^3+   + 6e-

2Al+3Cu^2+→2Al3^3+  + 3Cu

Pela fórmula

Variação de energia potencial= cátodo-ânodo ou E˚oxi-E˚redutor

Variação de energia potencial= 1,66+0,34= 2,0V

Número de elétrons é=6

Calcular a variação de energia livre= -NF.variação de energia potencial

Variação de energia livre= -6.96.500.2,0V

Variação de energia livre=-1.158C.V=-1,158KJ→RESPOSTA

9.Quando a pilha Al/Al^3+//Ag^+/Ag sofre descarga, podemos afirmar que:

A)[Al3+] decresce

B)[Ag decresce]

C)O potencial de oxidação do alumínio metálico cresce, enquanto o potencial de redução da prata metálica decresce

D) O potencial de redução do alumínio metálico cresce, enquanto o potencial de redução da prata metálica decresce

E) O ânodo sofre aquecimento, enquanto o cátodo sofre resfriamento.

A correta é a letra C, pois na descarga elétrica quem tem maior potencial de redução vai diminuindo o mesmo, e quem tem menor potencial vai aumentando.

10.Para a pilha galvânica descarregada Li/Li^+//Cu/Cu^2+, podemos afirmar que:

Dados:

E˚(Li^+/Li)=-3,05

E˚(Cu^2+/Cu)= 0,34

A)DELTA E˚ maior que zero(errada, pois na descarga delta E˚=0)

B)Delta G˚ menor que zero(errada, pois na descarga delta G˚)

C)Kc maior que zero(correta pois delta E˚= cátodo-ânodo= 0,34+3,05=3,39)

D)não há transferência de elétrons pelo condutor externo(Errada, pois o processo é espontâneo e permite transferência de elétrons)

E) Delta E˚ menor que zero(errada, pois delta E˚)