Questões Militares de Química - Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.
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CONSTANTES
Constante de Avogadro (NA) = 6,02 x 1023 mol-1
Constante de Faraday (F) = 9,65 x 104 C mol-1 = 9,65 x 104 A s mol-1 = 9,65 x 104 J V-1 mol-1
Volume molar de gás ideal = 22.4 L (CNTP)
Carga elementar = 1,602 x 10-19 C
Constante dos gases (R) = 8,21 x 10-2 atm L K -1 mol-1 = 8,31JK-1 mol-1 = 1,98 cal K-1 mol-1 =
= 62,4 mmHg L K-1 mol-1
Constante gravitacional (g) = 9,81 m s-2
Constante de Planck (h) = 6,626 x 10-34 m2kg s-1
Velocidade da luz no vácuo = 3,0x 108 ms-1
Número de Euler (e) = 2,72
DEFINIÇÕES
Pressão: 1 atm = 760mmHg = 1,01325 x 105 N m-2 = 760 Torr = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1N m = 1 kg m2 s-2
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0°C e 760 mmHg
Condições ambientes: 25° C e 1 atm
Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol L-1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (L) = líquido, (g) = gás. (aq) = aquoso. (CM) = circuito metálico, (conc) = concentrado.
(ua) = unidades arbitrárias. [X] = concentração da espécie química X em mol L-1
Considere as seguintes semirreações de oxirredução e seus respectivos potenciais padrão na escala do eletrodo padrão de hidrogênio (EPH):
I. 2CO2 + 12H+ + 12e- ⇌ C2H5OH + 3H2O E°I = 0,085V
II. O2 + 4H+ + 4e- ⇌ 2H2O E°II = 1,229V
Assinale a opção que apresenta a afirmação ERRADA sobre uma célula eletroquímica em que a semirreação I ocorre no anodo e a semirreação II, no catodo.
CONSTANTES
Constante de Avogadro (NA) = 6,02 x 1023 mol-1
Constante de Faraday (F) = 9,65 x 104 C mol-1 = 9,65 x 104 A s mol-1 = 9,65 x 104 J V-1 mol-1
Volume molar de gás ideal = 22.4 L (CNTP)
Carga elementar = 1,602 x 10-19 C
Constante dos gases (R) = 8,21 x 10-2 atm L K -1 mol-1 = 8,31JK-1 mol-1 = 1,98 cal K-1 mol-1 =
= 62,4 mmHg L K-1 mol-1
Constante gravitacional (g) = 9,81 m s-2
Constante de Planck (h) = 6,626 x 10-34 m2kg s-1
Velocidade da luz no vácuo = 3,0x 108 ms-1
Número de Euler (e) = 2,72
DEFINIÇÕES
Pressão: 1 atm = 760mmHg = 1,01325 x 105 N m-2 = 760 Torr = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1N m = 1 kg m2 s-2
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0°C e 760 mmHg
Condições ambientes: 25° C e 1 atm
Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol L-1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (L) = líquido, (g) = gás. (aq) = aquoso. (CM) = circuito metálico, (conc) = concentrado.
(ua) = unidades arbitrárias. [X] = concentração da espécie química X em mol L-1
Considere que a reação abaixo ocorra em uma pilha.
2 Fe+++ + Cu → Cu++ + 2 Fe++
Assinale a alternativa que indica o valor correto do potencial padrão dessa pilha.
Dados:
Fe++ → Fe+++ + e- E0 = -0,77 V
Cu++ + 2e- → Cu E0 = +0,34 V
Células galvânicas (pilhas) são dispositivos nos quais reações espontâneas de oxidorredução geram uma corrente elétrica. São dispostas pela combinação de espécies químicas com potenciais de redução diferentes. Existem milhares de células galvânicas possíveis. Considere as semirreações abaixo e seus respectivos potenciais de redução nas condições padrão (25 °C e 1 atm).
Al3+ (aq) + 3 e- → Al (s) ΔE°red = -1,66 V
Au3+ (aq) + 3 e- → Au (s) ΔE°red = +1,50 V
Cu2+ (aq) + 2 e- → Cu (s) ΔE°red = +0,34 V
Baseado nas possibilidades de combinações de células galvânicas e suas representações esquemáticas recomendadas pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), são feitas as seguintes afirmativas:
I - a diferença de potencial (d.d.p.) da pilha formada pelas espécies químicas alumínio e cobre e representada esquematicamente por Al(s)|Al3+(aq)||Cu2+ (aq) |Cu (s) é de +1,52 V (nas condições-padrão);
II - na pilha formada pelas espécies químicas cobre e ouro e representada esquematicamente por Cu (s) |Cu2+(aq) || Au3+(aq) |Au (s), a reação global corretamente balanceada é:
3 Cu (s) + 2 Au3+ (aq) → 3 Cu2+ (aq) + 2 Au (s)
III - na pilha formada pelas espécies químicas cobre e ouro e representada esquematicamente por Cu (s) | Cu2+(aq) || Au3+ (aq) | Au (s), o agente redutor é o Cu (s);
IV - a representação IUPAC correta de uma pilha de alumínio e ouro (Al-Au) é Au (s) | Au3+(aq) || Al3+(aq) | Al (s).
Estão corretas apenas as afirmativas