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

A reação de óxido-redução INCORRETA é apresentada em:

Em uma pilha Ni⁰ |Ni²⁺||Cu²⁺|Cu⁰ , os metais estão mergulhados em soluções aquosas 1,0 M de seus respectivos sais a 25ºC.

O valor da força eletromotriz (f.e.m) da pilha, em V, é

Quantos mols de peróxido de hidrogênio são produzidos pela eletrólise de 180 kg de água?

A respeito de equilíbrio químico e de eletroquímica, assinale a opção correta.

Considere os elementos abaixo e seus potenciais de redução listados.

Al³⁺ + 3e^- → Al E⁰ (red) = -1,67 V

Mn²⁺ + 2e^- → Mn E⁰ (red) = -1,18 V

Zn²⁺ + 2e^- → Z n E⁰ (red) = -0,76 V

Ni²⁺ + 2e^- → Ni E⁰ (red) = -0,23 V

Cu²⁺ + 2e^- → Cu E⁰ (red) = +0,34 V

Assinale a alternativa que corresponde ao par dos metais listados que, ao se construir uma pilha com eles, apresentarão a menor diferença de potencial.

O modelo atômico proposto por John Dalton (1766­ - 1844) em 1803 estabelecia o átomo como sendo uma esfera maciça e indestrutível, sem nenhum tipo de carga elétrica. Assinale a alternativa que apresenta um fenômeno físico-químico que não pode ser explicado por esse modelo.

Sobre a bauxita, que é utilizada como principal fonte de extração do alumínio metálico, analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta.

I. É uma mistura de óxidos de óxidos de alumínio, principalmente Al₂O₃, sendo abundante na natureza.

II. A extração do alumínio metálico, a partir desse óxido, envolve um processo de redução eletroquímica.

III. A dificuldade de extração do alumínio desse material fez com que o alumínio metálico, embora seja o metal mais abundante na crosta terrestre, só passasse a ser utilizado amplamente a partir do século XIX.

Estão corretas as afirmativas:

Um experimento bastante comum realizado em escolas consiste em construir uma pilha utilizando-se uma batata: espetam-se dois pedaços de metal na batata e surgirá uma diferença de potencial elétrico entre eles. Sobre esse experimento, assinale a alternativa correta.

Considere as seguintes equações químicas de oxirredução balanceadas a seguir:

Fe₂O_3(s) + 3 CO_(g) → 2 Fe_(s) + 3 CO _2(s) (I)

2 K_(s) + 2 H₂O_(ℓ) → 2 KOH(aq) + H_{2(g) (I)}

_{2 NaBr(aq) + Cℓ2(g) → 2 NaCℓ(aq) + Br2(ℓ) (III)}

_{Em cada uma das equações, o agente oxidante é a espé­ cie química:}

Na limpeza de material de laboratório, é comum o uso de substâncias oxidantes. São exemplos de dois agentes oxidantes que sofrem mudança de coloração quando são reduzidos:

“Potencial de junção líquida” pode ser observado

A figura exibida ao lado representa uma célula potenciométrica.

A concentração, em mol L^-1 ,de íons Ag⁺ na solução, quando o potencial medido for igual ao potencial padrão de redução da reação estabelecida no eletrodo indicador, será

O potencial do eletrodo de referência Ag/AgCl varia de acordo com o princípio de funcionamento de um eletrodo indicador metálico

A DMFC (esquematizada na questão anterior) apresenta uma alta eficiência, porém reações paralelas causam quedas na tensão.

Dados: E⁰ _298K (V): CO₂/CH₃OH = 0,02; O₂/H₂O = 1,23; 2,303.RT/F = 0,059.

Considerando que o valor do quociente da reação global da célula alcance uma ordem de 10⁶⁰, o valor do potencial da célula em volts será de:

Células a combustível vêm atraindo a atenção por diversas vantagens, tais como alta eficiência, dimensões pequenas, facilidade de alimentação e longos tempos de operação. Entre as células, a célula de alimentação direta, a metanol (DMFC), esquematizada ao lado, é uma das mais úteis e flexíveis. Sobre o assunto, considere as seguintes afirmativas:

1. No esquema da DMFC, A e B correspondem ao anodo e catodo, respectivamente.

2. A corrente no circuito externo percorre o sentido de A para B.

3. O metanol precisa atravessar a camada de difusão de gás para que a reação ocorra.

4. A membrana de nafion corresponde a um condutor protônico e tem função análoga à ponta salina de uma pilha.

Assinale a alternativa correta.

Tubulações de ferro, quando em contato com solo úmido, sofrem pela ação do meio, causando a corrosão da peça. Uma maneira de proteção da tubulação é a proteção catódica, isto é, a utilização de um metal de sacrifício em contato com a tubulação, como esquematizado ao lado:

Entre os metais listados abaixo, o mais adequado para compor a peça de proteção é:

Ao adicionar cloro gasoso sob pressão numa solução alcalina, o cloro se desproporciona em cloreto e hipoclorito, segundo a reação:

Dados: E⁰ _{pH 14} (V): Cl₂/Cl- = 1,358; ClO- /Cl₂ = 0,421; 2,303.RT/F = 0,059.

A ordem de grandeza da constante de equilíbrio da reação de desproporcionamento é:

A estimativa da constante de Avogadro pode ser realizada através da eletrólise da água. Em um experimento que foi realizado por estudantes secundaristas para essa finalidade obteve-se 6,1x10²³ como valor para a constante. Na realização desse experimento, foram empregados fios de cobre de 2,5mm de diâmetro, duas seringas de injeção de 10,0mL, um pedaço de isopor para servir com suporte para as seringas, solução de hidróxido de sódio 10g/L, bateria de 6V e uma cuba de plástico. Através de um amperímetro, mediu-se a corrente que saiu da fonte cujo valor foi de 30mA. O experimento foi montado conforme a ilustração, Figura 1.

Considerando a pressão local igual a 663mmHg, R = 8,314 J/Kmol, a temperatura ambiente de 27ºC e o volume de Hidrogênio coletado de 5,5 mL, em quanto tempo, aproximadamente, ocorreu o experimento:

Experimento e figura extraída de: Mól, Gerson de Souza; Ferreira, Geraldo A. Luzes; da Silva, Roberto Ribeiro; Laranja, Hércules F. QNEsc e a Seção Experimentação no Ensino de Química. Revista Química Nova na Escola. São Paulo, v. 3, p. 32-33, 1996.

A corrosão eletroquímica é a de maior presença nos mais diversos ambientes, é para tal processo corrosivo que se prepara a superfície metálica de torres, com o objetivo de impedir a formação de pilhas ou células corrosivas. Os processos de corrosão, nesse caso, caracterizam-se por:

I. Acontecerem necessariamente sem a presença de água líquida.

II. Acontecerem em temperaturas abaixo do ponto de orvalho, sendo em maior parte na temperatura ambiente.

III. Acontecerem devido à formação de pilhas de corrosão ou células eletroquímicas.

Estão corretas as afirmativas.

É um muito comum utilizar processos de aeração para promover a oxidação de Fe^II presente em determinadas fontes de água. Considerando-se que uma determinada fonte de água tenha concentração de saturação de oxigênio dissolvido (OD) igual a 7,4 mg L^-1 e que o processo de oxidação do ferro(II) por OD seja 100% eficiente, a quantidade máxima teórica (em mg L^-1) de ferro(II) que esta água tem condições de oxidar é aproximadamente  
Dados massas atômica (g mol^-1): Fe = 56; O = 16.