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

O silício elementar pode ser obtido em escala laboratorial por redução com metais básicos, a partir do dióxido de silício ou tetrafluoreto de silício, conforme os exemplos a seguir.

SiO₂ + 2 Mg → Si + 2 MgO

3SiO₂ + 4 Al → 3Si + 2Al₂O₃

3SiF₄ + 4Al → 3Si + 4 AlF₃

Em relação às substâncias apresentadas, assinale a alternativa correta.

Pilha é um dispositivo eletroquímico que aproveita a espontaneidade de uma reação de oxirredução para produzir trabalho. Esse trabalho, diferentemente de uma expansão gasosa, é realizado dentro de um circuito elétrico. A célula eletroquímica característica de reações espontâneas é a

Um experimento bastante utilizado por professores e alunos nas aulas de eletroquímica consiste em realizar a eletrólise de uma solução aquosa salina com uma pequena quantidade de azul de bromotimol. O azul de bromotimol atua como um indicador ácido-base da solução, conferindo a ela a coloração amarela em meio ácido, verde em meio neutro, e azul em meio básico (alcalino). Considere a eletrólise de uma solução aquosa de sulfato de sódio, contendo azul de bromotimol em concentração suficiente para visualização das três cores citadas, em uma cuba eletrolítica adequada e equipada com eletrodos metálicos inertes.

Indique a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, as colorações que serão observadas na solução antes do início da eletrólise e durante a eletrólise ao redor do ânodo e do cátodo.

Dados: Semirreações de redução e respectivos potenciais padrão.

Na+ (aq) + 1 e─ → Na (s)	E 0 = - 2,71 V
2 H+ (aq) + 2 e─ → H2 (g)	E0 = 0,00 V
2 H2O (l) + O2 (g) + 4 e─ → 4 OH─ (aq)	E0 = + 0,40 V
S2O82─ (aq) + 2 e─ → 2 SO42─ (aq)	E0 = + 2,05 V

A eletrosfera, também chamada de “coroa”, divide-se em ______________ camadas, designadas como ______________ ou como números n = ______________. O número de camadas é chamado número quântico principal (n).

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas. 

Considere a eletrólise do AlCl3 fundido, realizada com corrente elétrica de 10,0 A durante 3.600 segundos (o que permite uma carga elétrica de 3,60 x 10⁴ C). A carga de 1 mol de elétrons é de 96.485 C; a massa molar do Al 27,0 g.mol^-1 e do Cl 35,4 g . mol^-1 . A partir dos dados fornecidos, a quantidade de matéria produzida de alumínio será de: (Use duas casas decimais e arredondamento.)

A imagem mostra uma barra de ferro contendo uma camada de zinco metálico. A parte superficial segmentada corresponde aos danos no revestimento de zinco que levaram à exposição do ferro. Sobre a imagem e os conceitos relacionados, assinale a afirmativa correta. 

A natureza elétrica dos átomos teve, entre seus primeiros indícios importantes, os resultados das experiências sobre eletrólise realizadas no período de 1832 a 1834 pelo físico-químico inglês  

O quadro abaixo apresenta potenciais-padrão (E⁰) para semirreações de redução de cinco elementos.

A ordem crescente de poder redutor conforme as reações de redução acima é

Em um laboratório didático, para ensinar a tabela de potencial-padrão de redução (E⁰), foi construída uma pilha usando limão como eletrólito, conforme a figura.

Fonte: www.preparaenem.com/quimica/pilha-limao.htm

O laboratório dispunha dos metais apresentados no quadro a seguir.

Foi escolhido um fio de zinco como ânodo. Para que a cela seja espontânea, como cátodo pode(m) ser escolhido(s)

A reação que ocorre entre o permanganato de potássio e os íons Fe²⁺, em meio ácido, é representada pela equação não balanceada

Em relação à reação, considere as afirmativas. 

I - São necessários 4 íons H⁺ nos reagentes para balancear essa equação. 

II - O íon Fe²⁺ é o agente redutor nessa reação.

III - O número de oxidação do íon manganês varia de +4 no reagente para +2 no produto.

Está(ão) correta(s)

Em uma célula eletrolítica, a corrente elétrica é fornecida por uma fonte externa e usada para promover uma reação química não-espontânea. Atualmente essa é uma das possíveis formas de produção de hidrogênio gasoso a partir da eletrólise da água. Considere esse processo eletrolítico ocorrendo segundo as condições apresentadas na tabela a seguir: 
                 Corrente Elétrica                10 A
                 Tempo                                 30 min
                 Pressão                              1,0 atm
                 Temperatura                       273 K
Sabendo que, nessas condições, foram recolhidos 1,7 L de gás hidrogênio é possível prever que o rendimento do processo foi, aproximadamente, de
(Dado: Constante de Faraday = 96.500 s.A.mol^-1) 

Em uma aula experimental sobre eletrólise, um professor ligou três cubas eletrolíticas (I, II e III) em série, como ilustra a figura a seguir. 


Cada cuba era constituída por um par de eletrodos inertes, continham soluções aquosas de AgNO₃, KCl e Na₂SO₄ de mesma concentração e operaram durante um mesmo período de tempo em iguais condições.
A partir dessas informações, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.
( ) Na cuba I observa-se formação de gás no cátodo.
( ) Na cuba II o pH da solução aumenta ao longo do processo. ( ) Na cuba III um depósito sólido é formado no ânodo.
As afirmativas são, respectivamente,

Entre os diversos óxidos de nitrogênio, o mais comum é o óxido nítrico (NO), um gás incolor, levemente tóxico, que pode ser preparado em laboratório pela redução do ácido nítrico diluído, usando-se cobre como agente redutor. A equação não balanceada do processo é apresentada a seguir.
Cu_(s) + NO₃ – _(aq) + H+ _(aq)  → Cu⁺²_(aq) + NO_(g) + H₂O_{(l)
A soma dos menores inteiros que balanceiam corretamente a equação descrita é igual a} 

O ferro metálico, amplamente utilizado na indústria, pode ser obtido a partir da redução do óxido ferroso (FeO) pelo monóxido de carbono (CO), de acordo com a equação abaixo, cuja variação de entalpia é desconhecida. 


Caso essa reação seja realizada em etapas, as reações de cada etapa serão as seguintes, em que ∆H_n (n = 1, 2 ou 3) representa a variação de entalpia da n-ésima etapa:


A partir da Lei de Hess, é possível calcular a variação de entalpia envolvida na primeira reação.
Nessa situação, considerando-se que M_Fe = 56 g/mol seja a massa molar do ferro, é correto concluir que a variação de entalpia envolvida na formação de 140 g de ferro metálico por meio da redução do óxido ferroso pelo monóxido de carbono é

Considerando que o ferro reciclado pelas baleias no oceano Austral anualmente esteja na forma de íons Fe³⁺ ,  a massa de íons cloreto necessária para neutralizar toda sua carga elétrica é, em toneladas, de, aproximadamente:

Dados:

Massas molares (g/mol)

Cℓ = 35,5;

Fe = 55,8

O bafômetro é um aparelho que mede o teor alcoólico analisando o ar exalado dos pulmões de uma pessoa. Para realizar essa medição, o tipo de reação analisada pelo bafômetro é uma

A reação de uma bateria de chumbo-ácido pode ser representada pela equação:


Dados: E° _red (cátodo) = + 1,685 V e E° _red (ânodo) = - 0,356 V
Analise as afirmações numeradas de I a IV em relação a esse tipo de bateria.
I. Os eletrodos de PbO₂(s) e Pb(s) são inertes, sendo o potencial de pilha dependente apenas da concentração de ácido sulfúrico.
II. No processo de recarga da bateria ocorre redução do pH do meio aquoso.
III. O Pb(s) atua como agente redutor no processo de recarga da bateria.
IV. O processo de descarga leva a um potencial padrão de pilha de +2,041 V e a uma redução da densidade do eletrólito.
Assinale a alternativa CORRETA.

Uma amostra sólida de minério (0,500 g) foi dissolvida totalmente com ácidos minerais e diluída em água, formando 5,0 L de solução. A amostra contém minério de manganês, elemento que foi totalmente transformado em Mn²⁺ , cuja eletrólise completa produziu uma massa de MnO, igual a 0,150 g, depositada em um dos eletrodos, de acordo com a reação abaixo. 
Mn²⁺ (aq) + H² O_(l) → MnO_2(s) + 4 H⁺ _(aq) + 2e


Com base no experimento apresentado e no seu resultado, uma conclusão correta sobre o eletrodo onde se depositou o MnO e sobre o valor percentual mais próximo de Mn na amostra é que o eletrodo foi o
Dado: M_MnO = 71 g mol^-1 M_Mn = 55 g mol^-1