Questões de Concurso Sobre eletroquímica: oxirredução, potenciais padrão de redução, pilha, eletrólise e leis de faraday. em química

Em um processo de tratamento de água, um operador deseja remover 0,1 mol de íons de ferro (Fe²⁺ ) por eletroquímica. A reação que ocorre é:

Fe²⁺ + 2e⁻→ Fe

Qual é a quantidade de carga elétrica (em Coulombs) necessária para essa remoção? Considere a constante de Faraday como F=96.485 C/mol. 

Uma célula eletroquímica é um dispositivo que utiliza reações de óxido-redução para produzir a interconversão de energia química e elétrica. Existem dois tipos de células eletroquímicas: as células galvânicas, nas quais energia química é convertida em energia elétrica, e as células eletrolíticas, nas quais energia elétrica é convertida em energia química. Considere uma célula eletroquímica baseada na seguinte reação:



O valor da variação de energia livre, ∆G⁰ e a espontaneidade da reação é:

As reações de oxirredução estão entre as reações químicas mais comuns e importantes. Elas estão envolvidas em uma grande variedade de processos importantes, incluindo a ferrugem do ferro, a fabricação e ação de alvejantes e a respiração dos animais. A transferência de elétrons que ocorre durante as reações de oxirredução pode também ser usada para produzir energia na forma de eletricidade. Em outras instâncias usamos a energia para fazer determinados processos não espontâneos ocorrerem. Sobre as reações de oxirredução, analise as afirmativas a seguir.

I. Na reação química As₂S₃ + HNO₃ + H₂O → H₃AsO₄ + H₂SO₄ + NO, o nitrogênio sofre redução.
II. Na reação Cl_2(g) + NaOH_(aq) → NaCl_(aq) + NaClO_(aq) + H₂O_(l), o cloro sofre, ao mesmo tempo, oxidação e redução, tratando-se, nesse caso, de uma reação de auto-oxirredução.
III. Na equação química MnO₄^- + Fe²⁺_(aq) + H⁺ _(aq) → Mn²⁺_(aq) + H₂O + Fe³⁺_(aq), a soma dos menores valores inteiros dos coeficientes estequiométricos é 24.

Está correto o que se afirma em

A célula eletrolítica é a célula eletroquímica na qual ocorre a eletrólise. O arranjo dos componentes das células eletrolíticas é diferente do arranjo da célula galvânica. Em geral, os dois eletrodos ficam no mesmo compartimento, só existe um tipo de eletrólito e as concentrações e pressões estão longe das condições-padrão. Em princípio, qualquer pilha (célula) pode ser convertida em célula eletrolítica aplicando-se uma tensão externa oponente superior à tensão produzida pela pilha. Sobre eletrólise, analise as afirmativas a seguir.

I. Na eletrólise do sulfato de sódio, a água é mais facilmente oxidada no ânodo do que o SO₄^- e no catodo as moléculas de água são reduzidas mais facilmente que os íons sódio.
II. Na eletrólise do cloreto de sódio fundido, pode-se obter Cl_2(g) no ânodo.
III. Na eletrólise de uma solução aquosa de NaF, o F^– será reduzido.

Está correto o que se afirma em

O ferro é, em geral, coberto com um revestimento de pintura ou outro metal, como estanho ou zinco, para proteger sua superfície contra corrosão. Cobrir a superfície com pintura ou estanho é uma maneira simples de prevenir o oxigênio e a água de atingir a superfície do ferro. Se o revestimento é quebrado e o ferro é exposto ao oxigênio e à água, a corrosão começará. O ferro galvanizado, que é o ferro revestido como uma fina camada de zinco, usa o princípio da eletroquímica para proteger o ferro da corrosão. Os potenciais-padrão de redução para o ferro e o zinco são:

Fe²⁺_(aq) + 2 e^– → Fe_(s)     E^o = – 0,44 V
Zn²⁺_(aq) + 2 e^– → Zn_(s)     E^o = – 0,76 V

Com base nos dados de potencial-padrão de redução das semirreações, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

( ) O zinco é mais facilmente oxidado e serve como ânodo.
( ) O ferro funciona como cátodo.
( ) O potencial desta pilha é 1,2 V.
( ) O ∆E^o < 0 caracteriza o funcionamento espontâneo da pilha.

A sequência está correta em

Em um laboratório de química orgânica, um químico conduziu uma reação de bromação com uma molécula de propeno, utilizando bromo molecular (Br₂) em um solvente inerte. Ao final do experimento, o profissional observa a formação de um único produto majoritário, que é caracterizado como 1,2-dibromopropano. Esse tipo de reação química é classificada como:

Em um projeto de pesquisa sobre o processamento de minérios, o professor apresentou aos discentes um óxido peculiar, caracterizado pela presença de um único elemento químico que manifesta dois distintos estados de oxidação. Este óxido misto era utilizado como matéria-prima na produção de aço, devido à sua rica composição e propriedades redutoras. Assinale, a seguir, um óxido misto aplicado na siderurgia. 

Quantas horas de eletrólise são necessárias para produzir 6,0 gramas de magnésio metálico a partir de cloreto de magnésio fundido, utilizando uma corrente de 10,0 A? Considere que a massa molar do magnésio seja 24,0 g mol^-1 e a constante de faraday seja 96500 C mol^-1.

Em uma eletrólise, uma carga de 10.000 Coulombs levou uma hora para atravessar uma solução de nitrato de prata. Sabendo que o equivalente químico da prata é 107,88 g, a massa de prata depositada no cátodo e a intensidade da corrente são, respectivamente,

Analise as afirmativas a seguir, relativas ao processo eletroquímico, no qual os elétrons são cedidos em determinada região e recebidos em outra.

I – No processo anódico ocorre a passagem dos íons para a solução.

II – No processo catódico ocorre a recepção de elétrons, na área catódica, pelos íons ou pelas moléculas existentes na solução.

III – Na etapa de deslocamento de elétrons e íons ocorre a transferência dos elétrons das regiões catódicas para as anódicas pelo circuito metálico.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)

As células a combustível, dispositivos eletroquímicos que transformam energia química em energia elétrica, empregam como principal componente eletrocatalisadores, que são óxidos metálicos e metais de transição nanodispersos sobre a superfície de carbono na forma de negro de fumo. O sistema opera em meio aquoso.

Sobre os eletrocatalisadores da célula a combustível, é correto afirmar que a fase dispersa, o meio de dispersão e a sua classificação quanto à sua interação com a água do sistema são, respectivamente,

A presença de fluoreto em água pode ser determinada por potenciometria, empregando um eletrodo seletivo de fluoreto e um eletrodo de referência, geralmente o eletrodo de calomelano. Com base nisso, julgue os itens abaixo e, em seguida, assinale a opção correta.

I – No método apresentado no texto, mede-se a diferença de potencial entre o eletrodo seletivo e o de referência para determinar a concentração da espécie iônica em solução.

II – Na potenciometria com eletrodo seletivo, é necessária a realização de calibração empregando soluções padrão.

III – A utilização do método da adição padrão dispensa a determinação da curva de calibração.

IV – O aparelho que mede a força eletromotriz da célula formada pelos eletrodos seletivo e de referência é, em última análise, um voltímetro.

V – No método em apreço, o potencial é mantido fixo e a corrente fornecida pelo sistema é medida, sendo proporcional à concentração do fluoreto na amostra.

A quantidade de itens certos é igual a

As águas salgada e mineral são fontes de lítio. Os sais minerais de lítio são transformados em cloreto de lítio, a partir do qual se obtém o lítio metálico por eletrólise. Com relação ao processo de obtenção do lítio metálico a partir do LiCl, assinale a opção correta.

A ligação iônica caracteriza-se pela

A configuração eletrônica 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² pertence a um

Assinale a alternativa com as fórmulas mínimas para os compostos formados pelos seguintes íons:

I. Na⁺ e PO4 ^{3 –};

II. Zn²⁺ e SO4 ^{2 –};

III. Fe³⁺ e CO3 ^{2 –}.

Quais dos seguintes compostos pode ser classificado como iônico: N₂O, Na₂O, CaCl₂, SF₄?

Quantos prótons, nêutrons e elétrons existem em um átomo de ¹⁹⁷Au?

Dados: o número atômico do ouro é 79