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

Dados:

• Considerando uma pilha formada pelos eletrodos de alumínio e cobre, qual será o valor de ∆E⁰ da pilha?

A tabela abaixo relaciona algumas semirreações e seus respectivos potenciais padrão de redução em solução aquosa.

Considere as afirmações abaixo, sobre os dados da tabela.
I - O lítio metálico é um forte agente redutor. II - O cátion prata pode oxidar o cobre metálico para Cu²⁺ . III- O zinco é o ânodo em uma pilha com eletrodos de zinco e chumbo.
Quais estão corretas?

A bateria automotiva de chumbo e solução ácida é formada de células voltaicas em série, conforme as semi-reações, a seguir:



Analise as alternativas abaixo selecionadas com as semi-reações (1) e (2). I. Na Equação 1, é onde ocorre a reação de oxidação, e na Equação 2 a reação de redução. II. A Equação 1 pode ser identificada como anodo e a Equação 2 o catodo. III. No processo eletroquímico, estão envolvidos 2 mols de elétrons. IV. O chumbo é agente redutor e, também, agente oxidante. V. A célula voltaica gera 2 Volts.

Está incorreto o que se afirma em

Os marca-passos cardíacos se utilizam de pilhas de lítio que são bastante leves, seguras e de boa durabilidade. São feitas de lítio e iodo que apresentam os seguintes potenciais de redução, respectivamente: - 3,04V e +0,54V. De acordo com essas informações, sobre essa pilha é correto afirmar que

Dados os potenciais - padrão de redução:

Al^{+ 3} + 3e → Al (-1,66 V) Fe⁺² + 2e → Fe (-0,44 V),

a ddp da pilha Al ; Al⁺³ ; Fe⁺² ; Fe, em condições - padrão, é:

A pilha seca foi inventada e patenteada em 1866 pelo engenheiro francês Georges Leclanché. A pilha de Leclanché é a precursora das pilhas secas modernas, podendo ser utilizadas em lanternas, rádios portáteis, gravadores, brinquedos etc. As reações que ocorrem na pilha seca são as seguintes:

No cátodo:

2 MnO₂(s)+2 NH₄ + (aq)+2 e−→ Mn₂O₃(s)+2 NH₃ (aq)+ H₂O(l) E° = 0,737 V

No ânodo:

Zn → Zn²⁺ + 2 e− E° = − 0,763 V

Qual é a máxima variação de potencial (ΔE) obtida nesta pilha?

A respiração aeróbica ocorre através de uma reação redox. De uma maneira simplificada, a glicose reage com oxigênio (O₂), gerando a energia (calor) necessária ao corpo, a qual é acumulada na forma de ATP, de acordo com a reação:
C₆H₁₂O₆(s) + 6 O₂(g) → 6 CO₂(g) + 6 H₂O(l) + calor
Quando 1 mol de glicose reage, quantos mols de elétrons são transferidos nesta reação redox? 

A galvanização é um processo que permite dar um revestimento metálico a determinada peça. A seguir é mostrado um aparato experimental, montado para possibilitar o revestimento de uma chave com níquel.

No processo de revestimento da chave com níquel ocorrerá, majoritariamente, uma reação de X, representada por uma semirreação Y. Nesse caso, o par X,Y pode ser representado por

O ferro, utilizado em cascos de navio, oxidaria (enferrujaria) rapidamente ao entrar em contato com a água do mar, se não houvesse a presença de um “metal de sacrifício”. O metal de sacrifico é fixado ao casco do navio, conforme figura a seguir, e sofre a oxidação no lugar do ferro. Assim, quando as plaquetas do metal de sacrifício são “corroídas”, fica mais fácil e econômico trocá-las do que substituir toda a estrutura de ferro do navio. Fonte da figura: http://www.foz.unioeste.br/~lamat/downmateriais/materiaiscap9.pdf adaptada).
Considerando a equação de redução do ferro: Fe⁺² + 2e- → Fe° Eº = - 0,44 V Assinale a alternativa que apresenta um metal de sacrifício que poderia ser usado nas plaquetas fixadas ao casco do navio, de forma a proteger o ferro da oxidação.

.Pesquisadores desenvolveram um novo tipo de bateria de Li-O₂ ou Li-ar, representada ao lado. Ela fornece mais energia e apresenta maior estabilidade que os protótipos similares, criados até agora, sendo inteiramente de estado sólido. Esse tipo de bateria captura o oxigênio atmosférico para gerar uma reação química em seu interior, no ciclo de descarregamento e libera esse oxigênio de volta na hora do recarregamento.
Disponível em: http://sciencewatch.com/ Adaptado
Geradores desse tipo

Certo experimento foi conduzido em um aparato conhecido como voltâmetro de Hofmann, indicado ao lado. Nesse processo, foram produzidas duas substâncias gasosas.
Fonte: http://www.docbrown.info/page01/ExIndChem/electrochemistry03.htm. Adaptado

A substância produzida no ânodo é um

Um estudante deseja guardar uma solução aquosa 1 mol/L de CoCl₂ em um recipiente a 25 ºC. Para isso, no laboratório de química há disponível recipientes dos seguintes materiais:
I. Alumínio II. Ferro III. Níquel IV. Cobre V. Prata
Assinale a alternativa que apresenta somente materiais em que a solução pode ser armazenada sem ocorrência de reação com o recipiente:
Dados:
Al³⁺_(aq) + 2e^- → Al_(s)      E°=-1,66 V Fe²⁺_(aq) + 2e^- → Fe_(s)   E°=-0,44 V Ni²⁺_(aq) + 2e^- → Ni_(s)    E°=-0,25 V Co²⁺_(aq) + 2e^- → Co_(s)  E°=-0,28 V Cu²⁺_(aq) + 2e^- → Cu_(s)  E°=+0,34 V Ag⁺_(aq) + 2e^- → Ag(s)    E°=+0,80 V

Considere uma pilha de combustível no qual o funcionamento é baseado nas semi-reações abaixo, cada uma delas representada com o respectivo potencial padrão de redução:
2 H₂O + 2 e^- → H₂ + 2 OH^- E° = - 0,828 V ½ O₂ + H₂O + 2 e^- → OH^- E° = + 0,401 V
Levando-se em conta essas informações e as assertivas a seguir,
I. A reação global da pilha de combustível é H₂ + ½ O₂ → H₂O II. O hidrogênio sofre oxidação no processo. III. A diferença de potencial da pilha de combustível, em condição padrão, é igual a 1,229 V. IV. O gás oxigênio (O₂₎ é o agente redutor.
Pode-se afirmar que estão CORRETAS apenas:

Para a cromação de um anel de aço, um estudante montou o circuito eletrolítico representado na figura, utilizando uma fonte de corrente contínua.

Durante o funcionamento do circuito, é correto afirmar que ocorre

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:

Cu₂+(aq) + 2e- → Cu(s) Eº = +0,52 V

Ag+ (aq) + e- → Ag(s) Eº = +0,80 V

2Ag⁺ (aq) + Cu(s) → 2Ag(s) + Cu²+(aq)

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:

KMnO4 (s) + HCl (aq) → KCl (aq) + MnCl2 (aq) + Cl2 (g) + H2O (l)

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.

O ácido sulfúrico (H₂SO₄) é um dos produtos químicos de maior importância industrial, sendo utilizado em uma variedade de reações químicas, como as mostradas abaixo. 
A. H₂SO_{4 (aq}) + NaOH _(aq) → NaHSO_{4 (aq)} + H₂O _(l) B. H₂SO_{4 (aq)} + BaCl_{2 (aq)} → BaSO_{4 (s)} + HCl _(aq) C. H₂SO_{4 (aq)} + (NH₄)₂CO_{3 (aq)} → (NH₄)₂SO_{4 (aq)} + H₂O _(l) + CO_{2 (g)}
Sobre essas reações, analise as proposições
I. A reação A é uma reação de neutralização, entre um ácido forte e uma base forte. II. Os coeficientes estequiométricos para a reação B são 1:2:1:2 III. A reação B é uma reação de oxirredução e está balanceada corretamente. IV. A reação C é uma reação de precipitação. V. Os coeficientes estequiométricos para a reação C são 1: 1: 1: 1: 1. VI. A reação A está balanceada e os coeficientes estequiométricos são 1:1:1:1.
Assinale a alternativa correta.

O ferro galvanizado, que é o ferro revestido com uma fina camada de zinco, usa o princípio da eletroquímica para proteger o ferro da corrosão, mesmo depois que o revestimento da superfície é quebrado. Os potenciais-padrão de redução para o ferro e zinco são dados a seguir:
Fe²⁺(aq) + 2e^- ➡ Fe_(s) E°_red = -0,44 V Zn²⁺(aq) + 2e^- ➡ Zn_(s) E°_red = -0,76 V
Analise as proposições sobre o ferro galvanizado, levando em consideração as semirreações acima.
I. Como o valor de E°_red para a redução do Fe²⁺ é maior que aquele para a redução do Zn²⁺ , Fe²⁺ é mais facilmente reduzido que Zn²⁺ . II. O Zn(s) é mais facilmente oxidado que Fe(s). III. Quando o ferro galvanizado é exposto ao oxigênio e à água, o zinco funciona como ânodo e é corroído em vez do ferro. IV. Quando o ferro galvanizado é exposto ao oxigênio e à água, o ferro funciona como cátodo no qual o O₂ é reduzido.
Assinale a alternativa correta.

Devido ao aumento constante dos preços da gasolina, alguns motoristas estão buscando soluções para economizar combustível, uma das opções encontradas hoje no mercado são os "kits de hidrogênio". O kit de hidrogênio funciona basicamente realizando eletrólise da água de um recipiente e gerando hidrogênio às custas da energia da bateria, o hidrogênio é então injetado no motor para aumentar a energia da combustão, economizando a gasolina. Se você converter 4 litros de água em hidrogênio por eletrólise, serão produzidos 420 g de hidrogênio. Se a eletrólise for 100% eficiente, serão usados 16 kWh de energia elétrica para sintetizar todos os 4 litros de água.
Fonte: <https://www.carrodegaragem.com/kit-hidrogenio-veicular-moto-funciona/ >(Adaptado) 
Sabemos que a energia proveniente da combustão do hidrogênio vale 1/30 kWh por grama.
Analisando essas informações, assinale a afirmativa INCORRETA em relação ao kit hidrogênio:  

Observe a reação abaixo, que representa a adição de uma solução de permanganato de potássio em uma solução de ácido clorídrico.

KMnO_4(aq) + HCI_(aq) -> KCI_(aq) + MnCl_2(aq) + Cl2_(g) + H₂O_(I)

_{O coeficiente estequiométrico do ácido clorídrico da reação balanceada é}