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

A corrosão é um processo de óxido-redução que ocorre em metais. Este problema é frequentemente observado em canali­zações de água e lataria de automóveis. Em automóveis, por exemplo, a lataria (constituída de ferro) é oxidada facilmente quando exposta à maresia. A corrosão pode ser evitada pelo uso de revestimentos de proteção, como tintas, graxas ou al­guns metais de sacrifício, tornando a lataria mais resistente ao processo oxidativo. A tabela a seguir apresenta as semirrea­ções e o potencial padrão (E0 ) para cinco metais.



De acordo com os dados apresentados, conclui-se que os me­tais mais indicados para proteger o ferro e, consequentemen­te, retardar sua corrosão são:

Nos aparelhos portáteis modernos, usados com freqüência na atualidade, como filmadoras, computadores, máquinas fotográficas digitais e telefones celulares, as baterias de íons de lítio vêm sendo cada vez mais utilizadas, porque possuem inúmeras vantagens frente a outros modelos, dentre eles as de níquel e cádmio e níquel metal hidreto. Além de armazenarem muito mais energia, as baterias de lítio proporcionam um tempo maior de uso sem recarga, são mais leves, não são afetadas pelo efeito memória e podem ser recarregadas sem a necessidade de esperar a descarga total. Isso sem falar que ainda diminuem o risco ambiental, principalmente quando comparadas às baterias que contém cádmio, que é um metal pesado que produz graves efeitos tóxicos aos organismos vivos, mesmo em concentrações muito pequenas.

A figura a seguir, ilustra um esquema do processo eletroquímico que ocorre nas baterias de íons de lítio.



Dessa forma, na descarga da bateria, as reações químicas nos dois pólos são:

Pólo Negativo:

Li_yC₆ (s) →  C₆ (s) + y Li⁺ (solv.) + y e^-

Pólo Positivo:

Li_xCoO₂(s) + y li⁺ (solv.) + y e^- →  li_x+yCoO₂(s)


Sobre tais reações, pode-se dizer que:

Uma chave, imersa em uma solução de sulfato de cobre, é conectada a uma placa de cobre por meio de uma pilha comum, como mostra a figura abaixo.



Observa-se que a chave fica amarela por causa da

A figura representa uma célula de eletrólise de soluções aquosas com eletrodo inerte. Também são fornecidos os potenciais padrão de redução (E^o) de algumas espécies.



Para essa célula, foram feitas as seguintes afirmações:

I. O pólo positivo é o eletrodo do compartimento Y.

II. O ânodo é o eletrodo do compartimento X.

III. A ddp para a eletrólise de uma solução aquosa de NaCl(aq) é positiva.

IV. Na eletrólise de solução aquosa de NaCl(aq) há formação de gás hidrogênio no eletrodo do compartimento Y.

V. Na eletrólise da solução aquosa de NaCl(aq) há formação de gás cloro no compartimento X.

São corretas somente as afirmações

uspeitou-se que um lote de sal de cozinha poderia estar contaminado com sais de prata (I) e sais de zinco (II). Com a finalidade de saber se existia contaminação e qual o tipo desta, um técnico de laboratório fez o seguinte teste:
Dissolveu uma pequena quantidade do sal de cozinha em 300mL de água e introduziu na solução preparada um fio de cobre polido. Considerando os valores de potencial de redução padrão a seguir :



pode-se afirmar que o teste permite identificar

Suspeitou-se que um lote de sal de cozinha poderia estar contaminado com sais de prata (I) e sais de zinco (II). Com a finalidade de saber se existia contaminação e qual o tipo desta, um técnico de laboratório fez o seguinte teste:
Dissolveu uma pequena quantidade do sal de cozinha em 300mL de água e introduziu na solução preparada um fio de cobre polido. Considerando os valores de potencial de redução padrão a seguir :



pode-se afirmar que o teste permite identificar

Com base nessas informações, pode-se afirmar que:

Assinale a opção correta.

Carros elétricos e híbridos são promessas para um futuro próximo visando minimizar os efeitos da poluição causada pela utilização de combustíveis fósseis. Diversos países europeus estão elaborando propostas para reduzir a venda de carros movidos a gasolina e a diesel, até sua total extinção. Um componente muito importante nos carros, sejam eles movidos a combustíveis fósseis, sejam eles híbridos e elétricos é a bateria. As alternativas abaixo dizem respeito aos sistemas eletroquímicos. Marque a correta

A questão a seguir é uma aplicação das leis da eletrólise formuladas por Michael Faraday (1791-1867), químico, físico e filósofo inglês. Três células eletrolíticas, contendo, respectivamente, uma solução com íons de prata (Ag⁺), uma solução com íons de Cu²⁺ e uma solução com íons de Au⁺³, estão conectadas em série. Depois de algum tempo, se depositam 3,68 g de prata metálica na célula que contém íons de Ag+. Ao final, as massas de cobre e de ouro depositadas serão, respectivamente: 

Um fio de um certo metal, M, é imerso em uma solução aquosa contendo iguais concentrações de íons Zn²⁺ , Ni²⁺, Na⁺ , Pb²⁺ e Ag⁺ . Após alguns instantes, observase a formação de um depósito sobre o fio metálico, que ao ser analisado apresenta prata e chumbo metálicos. Sabendo que os potenciais padrão de redução dos íons acima, em volt, são (na mesma sequência): -0,76; -0,23; -2,71; -0,13 e +0,80, podemos dizer que o potencial padrão de redução de M^z+(aq) a seu metal, M: 

O sal de cozinha é usado desde tempos imemoriais para a conservação de alimentos e, dada a sua importância, já foi usado como moeda, deste fato derivando o verbete salário. Do ponto de vista da química, analise as sentenças abaixo.

I. No sal, o sódio e o cloro são eletrólitos, minerais que conduzem eletricidade em nossos fluidos e tecidos.

II. Gargarejar com água morna e salgada pode acalmar uma garganta inflamada, porque através da osmose o sal remove os fluidos e reduz o inchaço.

III. O processo utilizado nas salinas, utilizando a energia solar para a obtenção de sal de cozinha, é uma destilação fracionada.

IV. A eletrólise ígnea do cloreto de sódio produz gás cloro, sódio metálico e hidróxido de sódio.

V. O sal de cozinha em excesso aumenta o volume do sangue porque é higroscópico e, consequentemente, aumenta também a pressão arterial.

São verdadeiras apenas

Desde a antiguidade, nossos ancestrais gregos, romanos e maias já se preocupavam em cuidar da saúde dos dentes, mas a primeira escola de odontologia foi criada em 1840 nos Estados Unidos. A proteção dos dentes é assegurada pelo esmalte, constituído de hidroxiapatita, que os recobre e reage segundo a equação não-balaceada:

Ca₁₀(PO₄)₆OH_2(s)⁺H⁺ _(aq) ↔Ca²⁺ _(aq)+HPO₄ ^2– _(aq)+ H₂O_(l)

A reação direta, que enfraquece o esmalte e produz a cárie, é conhecida como desmineralização, e a reação inversa como mineralização.
Sobre o sistema acima indicado, assinale a afirmação FALSA.

Observe as semirreações e os seus potenciais padrões de redução abaixo:

Fe²⁺_(aq) + 2e^- –> Fe_(s)             -0,44 V
Cu ²⁺_(aq) + 2e^- –>  Cu_(s)           +0,34 V

Se os íons ferro (II) e cobre (II) em solução se encontram nos seus estados-padrão, a tensão produzida por esta célula galvânica é:

Com base no diagrama da célula combustível, pode-se afirmar que: