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

MARCA-PASSO CARDÍACO:  UMA PILHA QUE SALVA VIDAS
        Os Marca-passos Cardíacos Artificiais (MP) são dispositivos eletrônicos de estimulação multiprogramável capazes de substituir impulsos elétricos e/ou ritmos ectópicos, para se obter atividade elétrica cardíaca mais fisiológica. Foram introduzidos na prática médica entre 1958 e 1960, o que marcou o início de nova fase no tratamento de cardiopatias. 
Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/rba/v53n6/v53n6a15.pdf>. Acesso em: 30 out. 2018. 

Há vários tipos de marca-passos, sendo um deles uma pilha que usa lítio e iodo como eletrodos. A seguir são fornecidas, de forma simplificada, as semirreações com os respectivos potenciais de redução das espécies envolvidas no funcionamento dessa pilha: 
Li⁺ + e^–   →   Li          E° = – 3,05 V I₂ + 2 e ^–   →   2 I ^–    E° = + 0,54 V
Dado: massas atômicas: Li = 7; I = 127 
A análise do texto e dos dados permite inferir que

As pilhas de lítio, muito utilizadas em marcapasso, possuem uma grande diferença de potencial, em torno de 3,4V.

Um determinado tipo de pilha de lítio pode ser representada pela equação química global. 

Em relação à pilha de lítio, é correto afirmar:

Tecnologicamente, a pilha alcalina merece destaque porque apresenta baixo impacto ambiental frente a outros tipos de baterias. Essas pilhas utilizam eletrodos de Zn(s) e de MnO₂(s), envolvidos por eletrólito de KOH(aq). A corrente elétrica é gerada de acordo com as semiequações
Zn(s) + 2OH^- (aq) → Zn (OH)₂ + 2e ^– Mn₂O₃(s) + 2OH ^- (aq)

Considerando-se essas informações, pode-se concluir, em relação à pilha alcalina, que

A eletrodeposição é uma técnica utilizada para proteger e tornar alguns objetos mais belos. A FIGURA  03 representa o processo de douração de bijuterias, em que uma corrente de 10 C/s atravessa o sistema durante 2,0 minutos.
FIGURA 03


(Disponível em:< https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/galvanoplastia-ou-eletrodeposicao.htm. >Acesso em 28/09/ 2018.)
(Considere: Au = 197g/mol; 1F = 96500 C/mol)


É possível afirmar que a massa de ouro produzida sobre o anel de alumínio, nesta eletrodeposição, foi de:

MnO^-₄(aq) + SO^2-₃ (aq) + H⁺ (aq)→ Mn²⁺(aq) + SO^2-₄ (aq) +H₂ O(l)
Após o balanceamento da equação iônica, com os menores coeficientes estequiométricos inteiros, é correto afirmar:

Uma pilha de cobre e cádmio pode ser construída mergulhando-se eletrodos desses metais, respectivamente, em soluções de sais de Cu²⁺(aq) e Cd²⁺(aq), isolados por meio de ponte salina.
Admitindo-se que os potenciais-padrão de redução, E° , do cobre e do cádmio, são, respectivamente, +0,337V e -0,403V, em relação a essa pilha, pode-se afirmar:

O alto forno derrete o minério de ferro e o purifica, transformando-o em um líquido contendo 95% de ferro, chamado de ferro-gusa. A reação química que ocorre na transformação do minério de ferro em ferro-gusa é dada por:

Fe₂ O₃ (l) + 3 CO (g) → 2 Fe (l) + 3 CO₂ (g)

PEIXOTO, D. Fabricação do ferro-gusa e do aço.

Disponível em: www.ifba.edu.br. Acesso em: 8 set. 2013.

A formação de ferro-gusa ocorre através de uma reação de

Um carpinteiro resolveu mexer em sua caixa velha de ferramentas que estava guardada há algum tempo. Ao abri-la, verificou que os pregos estavam enferrujados. O prego é feito de ferro, um metal de fácil oxidação, utilizado na fabricação de várias ferramentas.

Uma das soluções para prevenir a ocorrência desse processo químico é

Os estudos sobre os fenômenos da oxirredução tornaram habitual a produção de energia a partir das reações eletroquímicas provenientes de pilhas e de baterias. A grande vantagem desses dispositivos é que são transportadores de energia elétrica e podem ser levados facilmente para qualquer lugar. A figura representa duas meias-células da pilha de zinco e hidrogênio, tendo o hidrogênio potencial-padrão de redução igual a zero.

Considerando-se as informações do texto e da ilustração, é correto afirmar:

Um método largamente aplicado para evitar a corrosão em estruturas de aço enterradas no solo, como tanques e dutos, é a proteção catódica com um metal de sacrifício. Esse método consiste em conectar a estrutura a ser protegida, por meio de um fio condutor, a uma barra de um metal diferente e mais facilmente oxidável, que, com o passar do tempo, vai sendo corroído até que seja necessária sua substituição.
Um experimento para identificar quais metais podem ser utilizados como metal de sacrifício consiste na adição de um pedaço de metal a diferentes soluções contendo sais de outros metais, conforme ilustrado, e cujos resultados são mostrados na tabela. O símbolo ( + ) indica que foi observada uma reação química e o ( - ) indica que não se observou qualquer reação química.
Da análise desses resultados, conclui-se que pode(m) ser utilizado(s) como metal(is) de sacrifício para tanques de aço:

Note e adote: o aço é uma liga metálica majoritariamente formada pelo elemento ferro.

Baseado no texto e nas reações acima, juntamente com os conceitos químicos, analise as afirmações a seguir.

I- No cátodo o etanol é oxidado a etanal.

II- No ânodo ocorre uma reação de redução.

III- O sentido da corrente elétrica (i) é do ânodo para o cátodo.

IV- Na reação global corresponde a uma reação de combustão incompleta do etanol.

Assinale a alternativa correta.

A formação da ferrugem (corrosão do ferro) é uma reação de oxirredução entre o ferro metálico e o oxigênio do ar. Uma forma de evitar a corrosão é proteger o ferro por meio da galvanização, isto é, recobrir a superfície da peça metálica com uma película de zinco. A camada de zinco impede a oxidação do ferro porque evita que ele entre em contato com a umidade do ar. Se a peça galvanizada for riscada, o ferro tende a oxidar nesse local, mas, imediatamente, ocorre a oxidação do zinco e o ferro é reduzido novamente aferro metálico, fazendo assim a proteção.De acordo com o texto, assinale a alternativa INCORRETA.

A cromação é uma das técnicas utilizadas pelas indústrias de galvanoplastia que consiste na cobertura de peças metálicas pelo cromo com o objetivo de proteger e decorar a peça. Nesse processo, a peça metálica a ser cromada e que funciona como um dos eletrodos, é colocada em uma cuba eletrolítica contendo uma solução de Cr³⁺ e submetida à passagem de uma corrente elétrica durante certo tempo, até a peça adquirir uma fina camada de cromo na espessura desejada.
(Dados: massa molar do cromo = 52,00 g.mol^-1 e constante de Faraday = 96500 C/mol).
Com relação a esse processo assinale a alternativa INCORRETA.

Sobre a eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio (NaCl), é CORRETO afirmar que:

O metal alumínio (Al) é largamente usado na produção de latinhas de refrigerante e cerveja, janelas e portas, papel alumínio, etc. Industrialmente, o alumínio é obtido através da eletrólise ígnea do óxido de alumínio extraído do minério bauxita. No processo são usados eletrodos de grafite (C), que são gastos durante a eletrólise e substituídos por novos eletrodos a cada 20 dias aproximadamente. O uso dos eletrodos de grafite gera um subproduto que acarreta intensificação do efeito estufa da atmosfera terrestre.

Com base no texto, são feitas as seguintes afirmativas:

I. A fórmula do óxido de alumínio é Al₃ O₂ .

II. O alumínio metálico é formado no ânodo da célula eletrolítica.

III. O subproduto que causa problemas ambientais é o dióxido de carbono.

Está/Estão correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

A pilha de Daniell é composta de duas celas, uma contendo uma placa de cobre, imersa em uma solução de Cu²⁺ , e outra contendo uma placa de zinco imersa numa solução de Zn²⁺ . As duas placas são conectadas uma a outra por um fio metálico. As extremidades de uma ponte salina são colocadas nas soluções das celas. Nessa pilha, em condição padrão, é fato que

Considere as duas colunas abaixo, a primeira com substâncias e a segunda com aplicações desses insumos químicos
(P) NaCl
(Q) CaCO₃
(R) H₃ PO₄
(S) SiO_{2 (I) produção de vidros (II) composição de xarope de bebida refrigerante (III) correção das condições do solo para plantio (IV) produção eletrolítica de soda cáustica
A associação mais correta dos itens da primeira coluna com os da segunda seria}

Os metais são materiais sólidos, opacos e bons condutores de calor e eletricidade. Podem também ser transformados em lâminas, sendo usados para fabricar embalagens, como o cobre, o estanho e o alumínio. Recipientes de alumínio são usados para acondicionar bebidas como cervejas, sucos, refrigerantes etc. A produção desses recipientes de alumínio segue um longo caminho, desde a extração do minério (bauxita) até a sua prensagem, quando voltam para a fundição para serem reciclados. O quadro mostra um resumo do processo de produção de latas de alumínio.

Minério → Beneficiamento → Eletrólise → Fundição → Laminação → Latas → Consumidor → Coleta → Prensagem

MUNHOZ, D.; MAFRA, N.; BAGGIO, A. E. A evolução da embalagem: informações para uma

nova geração de consumidores conscientes. Belo Horizonte: ECO, 2007 (adaptado).

Considerando o quadro, a etapa na qual o minério é transformado em alumínio puro é a

Células a combustível são opções viáveis para gerar energia elétrica para motores e outros dispositivos. O esquema representa uma dessas células e as transformações que nela ocorrem.

H2(g) + ½ O2(g) → H2O(g) ΔH = -240kJ/mol de H₂

A corrente elétrica (i), em ampère (coulomb por segundo), gerada por uma célula a combustível que opera por 10 minutos e libera 4,80 kJ de energia durante esse período de tempo, é

_{Note e adote:}

_{Carga de um mol de elétrons = 96.500 coulom}

Um estudante realizou um experimento para avaliar a reatividade dos metais Pb, Zn e Fe. Para isso, mergulhou, em separado, uma pequena placa de cada um desses metais em cada uma das soluções aquosas dos nitratos de chumbo, de zinco e de ferro. Com suas observações, elaborou a seguinte tabela, em que (sim) significa formação de sólido sobre a placa e (não) significa nenhuma evidência dessa formação:

A seguir, montou três diferentes pilhas galvânicas, conforme esquematizado.

Nessas três montagens, o conteúdo do béquer I era uma solução aquosa de CuSO4 de mesma concentração, e essa solução era renovada na construção de cada pilha. O eletrodo onde ocorria a redução (ganho de elétrons) era o formado pela placa de cobre mergulhada em CuSO₄ (aq).

Em cada uma das três pilhas, o estudante utilizou, no béquer II, uma placa de um dos metais X (Pb, Zn ou Fe), mergulhada na solução aquosa de seu respectivo nitrato.

O estudante mediu a força eletromotriz das pilhas, obtendo os valores: 0,44 V; 0,75 V e 1,07 V.

A atribuição correta desses valores de força eletromotriz a cada uma das pilhas, de acordo com a reatividade dos metais testados, deve ser