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

A diferença de potencial entre dois eletrodos em uma célula voltaica fornece a força eletromotriz que empurra os elétrons por um circuito externo. Para uma pilha, essa força é denominada potencial da célula (E). Sob condições-padrão (concentração das soluções de 1 mol L^-1 , pressão 1 atm e 25 ºC), tem-se o potencial-padrão da célula (Eº_célula), que pode ser determinado pela diferença dos potenciais-padrão de redução das reações que acontecem no catodo (Eº_catodo) e anodo (Eº_anodo). Sabendo que os Eº das células voltaicas Zn-Cu²⁺, Ni-Cu²⁺ e Zn-Fe²⁺ são +1,10, +0,62 e +0,32 V, respectivamente, assinale a alternativa que apresenta o Eº da célula voltaica Fe-Ni²⁺ . (Ordem dos Eº: Cu²⁺>Ni²⁺>Fe²⁺>Zn²⁺; Fe²⁺(aq) + 2e^- → Fe(s) Eº = -0,44 V).

Para a remoção de cromo hexavalente (Cr⁶⁺) pode-se utilizar dióxido de enxofre (SO₂). A redução do Cr⁶⁺ se dá em meio ácido com pH entre 2 e 3. Após a neutralização com hidróxido de cálcio [Ca(OH)₂], em pH 8 a 9, o cromo precipita como hidróxido de cromo III (Cr(OH)₃). As reações envolvidas são:

− Redução: 3 SO₂ + 2 H₂CrO₄ + 3 H₂O → Cr₂(SO₄)₃ + 5 H₂O

− Precipitação: Cr₂(SO₄)₃ + 3 Ca(OH)₂ → 2 Cr(OH)₃ + 3 CaSO₄

− Estequiometricamente é necessário na redução 2,0 g de SO₂/g Cr⁶⁺ e de 2,0 g de H₂SO₄ / g Cr⁶⁺

− Na precipitação utiliza-se 2,6 g de Ca(OH)₂ /g Cr⁶⁺

Para tratar um efluente de 8,0 m³ contendo 0,50 g de g Cr⁶⁺/L de efluente, o consumo de SO₂, H₂SO₂ e Ca(OH)₂ são, respectivamente:

Soluções de peróxido de hidrogênio são normalmente empregadas para fins estéticos. Sua concentração é expressa em volumes e comercialmente recebe o nome de “água oxigenada”. A determinação da concentração do peróxido nesta solução pode ser realizada por permanganometria (reação 1). Este valor pode ser expresso em “volumes”, conforme rótulos do produto comercial, podendo ser calculado de acordo com reação 2 .


Com relação às informações dadas, podemos afirmar que:
I. A determinação de peróxido é um método complexiométrico. II. A expressão da concentração, em volumes decorre da auto protólise do peróxido. III. Na reação de permanganometria, o peróxido de hidrogênio é o agente redutor. IV. Para este procedimento deve ser empregado um indicador metalocrômico. V. A expressão “volumes de água oxigenada” se deve à geração de oxigênio na sua decomposição.
Estão CORRETAS apenas as afirmativas:

Dadas as seguintes semi-reações:
Fe⁺²(aq) + 2 e- → Fe(s) E° = - 0,44 V Pb⁺²(aq) + 2 e- → Pb(s) E°= - 0,13 V
E considerando a formação de uma pilha, são feitas as seguintes afirmativas:
I. A reação que ocorre no cátodo é Pb⁺²(aq) + 2 e- → Pb(s). II. A Pilha pode ser representada por Fe²⁺(aq) / Fe(s) // Pb²⁺(aq) / Pb(s). III. A voltagem da pilha é igual a 0,31 V. IV. A reação não é espontânea.
Assinale a alternativa em que todas as afirmativas estão CORRETAS:

A reação do fósforo branco com ácido nítrico e água gera como produtos ácido fosfórico e óxido nítrico, conforme a reação de oxirredução abaixo.
___ P + ___ HNO₃ + __ H₂O →__ H₃PO₄ + 5 NO
Após balanceamento, a soma dos coeficientes estequiométricos dos reagentes é __________. Nesta reação, o __________sofre oxidação e o __________sofre redução.
Assinale a alternativa que apresenta as palavras que preenchem CORRETAMENTE as lacunas, na ordem em que aparecem no texto:

A proteção catódica é um método utilizado para a proteção de estruturas. Com isso, tubulações e tanques de estocagem, entre outros, são protegidos por esse método. Em uma aula de química, deseja-se estudar a proteção da corrosão de um equipamento constituído basicamente por ferro, empregando-se o método da proteção catódica com o uso de um metal de sacrifício. Nesse contexto, a tabela a seguir mostra os potenciais-padrão de redução (E°) de algumas espécies.

Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta um metal de sacrifício adequado e a explicação correta de seu funcionamento.

Além de serem utilizados para a desinfecção no tratamento de água, compostos com cloro podem ser usados para controlar o sabor e o odor. Algumas vezes o sabor ou o odor estão relacionados com a presença de ácido sulfídrico, matéria orgânica em decomposição, compostos com ferro e manganês. No controle do sabor e do odor o cloro pode participar das seguintes reações:
1) H₂S _(aq) + 4 Cl_{2 (aq)} + 4 H₂O _(liq) 8 HCl _(aq) + H₂SO_{4 (aq)} 2) 2 Fe(HCO₃)_{2 (aq)} + Cl_{2 (aq)} + Ca(HCO₃)_{2 (aq)} 2 Fe(OH)_{3 (s)} + CaCl_{2 (aq)} + 6 CO_{2 (g)} 3) MnSO_{4 (aq)} + Cl_{2 (aq)} + 4 NaOH _(aq) MnO_{2 (ppt)} + 2 NaCl _(aq) + Na₂SO_{4 (aq)} + 2H₂O _(liq)
Analise as afirmativas a seguir, relacionadas com as reações.
I. Na reação 1, o enxofre sofre oxidação e o cloro é o agente redutor. II. Na reação 2, o ferro sofre oxidação e o cloro sofre redução. III. Na reação 3, o manganês sofre redução e o cloro é o agente oxidante.
Está correto o que se afirma em

Uma pilha, por definição, é uma fonte de energia portátil, em que a partir de reações de óxido‐redução converte‐se energia química em energia elétrica. Dentre os fatores a seguir, qual o que não influencia no valor do potencial eletroquímico de uma pilha?

A reação química entre ácido nítrico e o metal cobre está corretamente representada pela equação

Deseja-se efetuar um banho de prata em um anel utilizando-se para tal, uma solução de nitrato de prata. O tempo necessário em segundos para depositar 1,08 g de prata utilizando-se uma corrente contínua de 1 ampère é, em segundos (s),

Dados:

Reação no cátodo: Ag⁺ (aq) + e⁻ → Ag(s)

Constante de Faraday = 96 500 Coulomb/mol de elétron

Massa atômica da prata (Ag) = 108 g/mol

A bateria de chumbo é muito utilizada na indústria automotiva e no funcionamento de no-breaks usados na alimentação elétrica de computadores.

As duas semirreações de redução balanceadas desse sistema são representadas abaixo e são fornecidos os respectivos potenciais padrão (em V):

Na descarga dessa bateria, a diferença de potencial do sistema é de, aproximadamente,

Este produto é obtido por uma reação completa de

Sobre a reação a seguir é CORRETO afirmar:

AsF_3(g) + SbF_5(l) → [AsF₂]⁺[SbF₆]^- (s)

Para representar o símbolo “n” da equação de Nersnt para o cálculo do potencial da meia pilha utiliza-se:

Considerando que o potencial do eletrodo padrão de oxidação do Fe⁺² a 1 M é de +0,440v, demonstre o valor, em volts, para uma meia pilha Fe⁺² + 2e^– → Fe, sabendo que [Fe⁺²] = 0,01M.

Em seus compostos, o enxofre apresenta números de oxidação +6, +4, +2 e –2. São várias as espécies em solução ácida e básica. Nas espécies protonadas, os átomos de H estão ligados aos átomos de oxigênio dos oxiânicos. As espécies sulfuradas possuem diferentes potenciais padrão. Há de se notar que os oxiânicos de enxofre são agentes oxidantes muito mais fracos do que os de nitrogênio. Ainda sobre espécies de enxofre, analise as afirmativas a seguir.

I. Espécies no estado +6, no estado +4 e no estado +2 podem atuar apenas como agentes oxidantes, e nunca como agentes redutores, em reações redox.

II. Espécies no estado 0 (zero) podem atuar como agentes oxidantes ou como agentes redutores.

III. Espécies no estado –2 podem atuar apenas como agentes redutores, e nunca como agentes oxidantes, em reações redox.

Estão corretas as afirmativas

Para que uma corrente comece a fluir na célula, é necessário que
I. os eletrodos estejam conectados externamente, através de um condutor metálico. II. as duas soluções de eletrólitos estejam em contato, permitindo o movimento de íons entre elas. III. uma reação de transferência de elétrons possa ocorrer em cada um dos eletrodos.
São CORRETAS as afirmativas:

Em relação a Potenciometria, é CORRETO afirmar:

O rompimento de uma adutora de 700 mm de diâmetro na tarde de quinta-feira do dia 22 de março de 2018, localizada no quilômetro 59 da via marginal da Anhanguera, afetou o abastecimento de água em alguns bairros de Jundiaí (SP).

(Adaptado de: https://g1.globo.com)

Esse evento pode ocorrer devido à corrosão eletroquímica. Em tubulações de ferro é adequado fazer proteção catódica, utilizando ânodos fixados na tubulação que fica submersa no solo.

Considere os seguintes potenciais de redução, a 25,0 °C:

Fe²⁺(aq) + 2 e⁻ ⇋ Fe(s) E^o = −0,440 V

Cu²⁺ (aq) + 2 e⁻ ⇋ Cu(s) E^o = +0,337 V

Sn²⁺ (aq) + 2 e⁻ ⇋ Sn(s) E^o = −0,136 V

Ni²⁺ (aq) + 2 e⁻ ⇋ Ni(s) E^o = −0,250 V

Co²⁺ (aq) + 2 e⁻ ⇋ Co(s) E^o = −0,277 V

Zn²⁺ (aq) + 2 e⁻ ⇋ Zn(s) E^o = −0,763 V

O metal mais apropriado como ânodo é o

Oxirredução é um processo em que ocorre transferência de elétrons entre as espécies no decorrer de uma reação química.

K₂Cr₂O₇ (aq) + 4 H₂SO₄ (aq) + 3 C₂H₅OH (aq) → 3 C₂H₄O (g) + K₂SO₄ (aq) + Cr₂ (SO₄)₃ (aq) + 7 H₂O (l)

Considerando a reação entre dicromato de potássio (K₂Cr₂O₇) com álcool etílico (C₂H₅OH) na presença de ácido sulfúrico (H₂SO₄),