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

Considere as seguintes afirmações a respeito de pilhas eletroquímicas, nas quais uma reação química produz um fluxo espontâneo de elétrons.

I - Os elétrons fluem, no circuito externo, do ânodo para o cátodo.

II - Os cátions fluem, numa ponte salina, do cátodo para o ânodo.

III- A reação de oxidação ocorre no cátodo.

Quais estão corretas?

O nitrato de prata tem ampla aplicação em eletrodeposição, na fabricação de vidros e espelhos, podendo ainda ser empregado como germicida e antisséptico. Usando uma solução de nitrato de prata e uma corrente de 2 amperes em uma eletrodeposição, o tempo que um ourives gasta para produzir 48 g de prata é, em horas, aproximadamente

A crescente contaminação ambiental pelas indústrias tem sido combatida com o desenvolvimento de novas técnicas de tratamento de efluentes tóxicos. O processo Fenton, conforme reação 1 a seguir, é um dos procedimentos utilizados no tratamento de efluentes orgânicos.

Reação 1: Fe²⁺(aq) + H₂O₂(aq) → Fe³⁺(aq) + OH⁻(aq) + OH• (aq)     k = 76 (mol L⁻¹) ⁻¹ s⁻¹

Na reação 1, há a formação de OH• (radical hidroxila) com potencial oxidante superior ao H₂O₂. Assim, a eficiência deste processo se dá pela produção de OH•, capaz de oxidar uma ampla variedade de compostos orgânicos gerando CO₂, H₂O e íons inorgânicos provenientes de heteroátomos. Além da reação 1, é possível ocorrer a reação 2, em que há a formação de HO₂•, que, por sua vez, é um oxidante menos reativo que o OH•, diminuindo assim a eficiência do processo Fenton.

Reação 2: H₂O₂(aq) + OH• (aq) → HO₂•(aq) + H₂O(l)               k = 2,7 x 10⁷ (mol L⁻¹) ⁻¹ s⁻¹

Considerando as reações químicas envolvidas e os fatores que podem influenciar na eficiência do processo e com base nos conhecimentos sobre equilíbrio químico cinética química e eletroquímica, assinale a alternativa correta.

Observe o aparelho esquematizado a seguir:

Assinale a alternativa que indica CORRETAMENTE a substância que, quando adicionada em quantidade adequada à água, poderia provocar um brilho muito intenso na lâmpada.

As pilhas são dispositivos que receberam esse nome porque a primeira pilha inventada por Alessandro Volta, no ano de 1800, e era formada por discos de zinco e cobre separados por um algodão embebido em salmoura. Tal conjunto era colocado de forma intercalada, um em cima do outro, empilhando os discos e formando uma grande coluna. Como era uma pilha de discos, começou a ser chamada por esse nome.

Afirma-se que, numa pilha eletroquímica, sempre ocorre

I oxidação no ânodo.

II movimentação de elétrons no interior da solução eletrolítica.

III passagem de elétrons, no circuito externo, do cátodo para o ânodo.

IV uma reação de oxirredução.

São verdadeiras apenas as afirmações estabelecidas em:

Uma pilha de alumínio e prata foi montada e, após algum tempo, constatou-se que o eletrodo de alumínio perdeu 135 mg desse metal. O número de elétrons transferidos de um eletrodo para outro durante esse tempo foi de

Considerando que baterias de Li‐FeS₂ podem gerar uma voltagem nominal de 1,5 V, o que as torna úteis no cotidiano e que a primeira reação de descarga dessas baterias é 2 Li + FeS₂ → Li₂FeS₂, é correto afirmar:

As baterias baseadas em células galvânicas, como as de níquel-cádmio, apresentam as suas semi-reações de oxidação-redução reversíveis, podendo ser recarregadas várias vezes, apresentando, portanto, maior tempo de vida útil.
A reação química global não balanceada que ocorre durante o funcionamento de baterias de níquel-cádmio pode ser representada pela equação a seguir.
Cd_(s)+Ni(OH)_3(s) ←→ CdO_(s)+Ni(OH)_2(s)+H₂O_(l)
Com base nos conhecimentos sobre células galvânicas e reações de oxidação-redução, considere as afirmativas a seguir.
I. Na bateria de níquel-cádmio, os elétrons fluem do Cd_(s) para o Ni(OH)_3(s), produzindo energia elétrica por meio de um processo espontâneo. II. O elemento Cd perde elétrons, ocasionando aumento do seu número de oxidação e atuando como agente redutor. III. Na equação balanceada, as espécies Cd_(s) e Ni(OH)_3(s) apresentam os mesmos coeficientes estequiométricos. IV. Quando a bateria de níquel-cádmio está funcionando, o eletrodo de Ni(OH)_3(s) é oxidado, no cátodo, a Ni(OH)_2(s).
Assinale a alternativa correta.

A usina de energia de Hellisheidi, na Islândia, vem testando um novo método para combater o aquecimento global: transformar o gás carbônico (CO₂) em pedra. O processo ocorre em duas etapas: primeiro o CO₂ é dissolvido em água em altas pressões (25 bar) e depois injetado no solo numa temperatura de 230 °C. A mineralização do gás carbônico ocorre de maneira rápida, devido à reatividade e composição do solo da região, rica em ferro, cálcio e magnésio. As duas etapas da remoção de CO₂ estão esquematizadas de maneira simplificada ao lado.

A remoção desse gás da atmosfera ocorre por:

As transformações químicas ocorrem todo o tempo ao nosso redor,por exemplo, é muito comum notarmos que materiais metálicos como cercas, portões, pregos, entre outros, ao ficarem expostos ao ambiente, acabam se deteriorando. Isso ocorre devido ao contato do elemento químico ferro (Fe) com átomos de oxigênio (O) presentes no ar atmosférico e na água. Podemos notar também que em regiões litorâneas esses materiais sofrem ainda mais danos devido à presença de sais e uma maior umidade. Esse fenômeno é conhecido como ferrugem e ocorre devido a uma reação de oxirredução.

Disponível em:<https://www.infoescola.com/quimica/ferrugem/>. Acesso em: 01/04/2018.

A equação global que representa a formação de ferrugem é descrita abaixo:

       2Fe(s) + O₂(g) + 2H₂O(l) → 2Fe(OH)₂(s)

De acordo com a equação química, podemos concluir que:

Na Química, ácidos e bases podem ser considerados substâncias com características opostas, fato que pode ser percebido se observarmos suas propriedades funcionais. Qual é a opção que apresenta corretamente as propriedades funcionais de ácidos e bases?

Na corrosão de metais, ocorre a deterioração do material devido a uma reação de oxirredução do metal com o meio. O ferro, por exemplo, é facilmente oxidado quando exposto ao ar e à umidade, formando o óxido de ferro mono-hidratado (Fe₂O₃ . H₂O), conhecido como ferrugem, conforme a reação balanceada a seguir:

                        2 Fe + 1,5 O₂ + H₂O → Fe₂O₃ . H₂O

      Sabendo que um pedaço de 10,0g de ferro foi exposto ao ar e à umidade, oxidando-se totalmente, qual a massa, aproximada, de ferrugem formada?

Dados de massas atômicas: H= 1,0u; O= 16,0u; Fe= 55,8u. 

Considere as seguintes semirreações de redução.

Assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações abaixo.

( ) O cálcio, em uma pilha de cálcio e cobalto, é o ânodo.

( ) Uma reação entre cálcio metálico e íons zinco é espontânea.

( ) O metal mais reativo, entre os três, é o cobalto.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: 

Um aluno mergulhou uma bobina de cobre (6,00 g) em uma solução de nitrato de prata (2,0 g dissolvidos em solução aquosa para 50 mL de volume total). Ele observou, após a ocorrência da reação, a deposição de um sólido acinzentado sobre a bobina de cobre, e também notou que a solução adquiriu uma coloração azul. A massa do sólido cinza foi de 1,2 g e a massa da bobina 5,50 g. As equações abaixo podem ser utilizadas para descrever a reação que ocorre no experimento:

     

Analise as proposições em relação às informações e às equações acima.

I. A concentração da solução de nitrato de prata é 0,2 mol/L

II. Essa reação pode ser considerada uma pilha com um ΔEº = 0,28 V.

III. A prata oxida nessa reação.

IV. O sólido que se deposita sobre a bobina de cobre é de prata metálica.

V. O cobre é o agente redutor, sofrendo redução.

VI. A quantidade de prata produzida (sólido cinza) foi de 0,011 mol e a quantidade de cobre consumida 0,0079 mol.

Assinale a alternativa correta.

Em 1915, o exército alemão utilizou, pela primeira vez, bombas de gás cloro contra trincheiras francesas e argelinas, causando a morte em mais de 5 mil soldados. O cloro gasoso pode ser utilizado na fabricação de solventes clorados, inseticidas (DDT), purificação de água, produção de compostos inorgânicos como hipoclorito de sódio (NaOCl), cloretos metálicos. Uma forma de produzir cloro gasoso em pequenas quantidades é pela reação entre permanganato de potássio e ácido clorídrico, apresentada a seguir:

Sobre essa reação, analise as proposições.

I. Trata-se de uma reação de oxirredução, em que o cloreto sofre oxidação e o manganês sofre redução.

II. A reação está balanceada.

III. A reação não está balanceada, sendo os coeficientes estequiométricos para essa reação 2:16:2:2:5:8.

IV. O estado de oxidação do átomo de manganês passa de 7+ para 2+, nessa reação, tratando-se de uma redução.

V. O cloreto é o agente redutor nesta reação.

Assinale a alternativa correta.

Tem-se a seguinte célula: Mn²⁺ (0.1 M) + O₂ (1 atm) + 2H₂O ⇄ MnO₂ + H₂O₂ (0.1 M) + 2H⁺ (0.1 M).

Considere que na temperatura ambiente os valores dos potenciais padrão das espécies constituintes da célula, são:

            O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ ⇄  H₂O₂                    E⁰ = + 0.68 V

           MnO₂ + 4H⁺ + 2e⁻ ⇄ Mn²⁺ + 2H₂O       E⁰ = + 1.23 V 

A direção que a reação vai tomar e o potencial gerado são respectivamente:

Com base nas informações sobre os valores de potenciais de redução, a 25º C:

Mg⁺²(aq) + 2 e^- ⇄ Mg (s) E° = - 2.4 V

Cu⁺²(aq) + 2 e^- ⇄ Cu (s) E° = + 0.34 V

É correto afirmar que: