Questões Militares de Química - Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.

Uma pilha de zinco e prata pode ser montada com eletrodos de zinco e prata e representada, segundo a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), pela notação Zn (s) /Zn²⁺(aq) 1 mol·L^-1 // Ag⁺(aq) 1 mol·L^-1 / Ag (s).
As equações que representam as semirreações de cada espécie e os respectivos potenciais- padrão de redução (25 ºC e 1 atm) são apresentadas a seguir.

                        Zn²⁺(aq) + 2 e- → Zn (s) E^o = - 0,76 V

                        Ag⁺ (aq) + 1 e- → Ag (s) E^o = + 0,80 V

Com base nas informações apresentadas são feitas as afirmativas abaixo.

I – No eletrodo de zinco ocorre o processo químico de oxidação.
II – O cátodo da pilha será o eletrodo de prata.
III – Ocorre o desgaste da placa de zinco devido ao processo químico de redução do zinco.
IV – O sentido espontâneo do processo será Zn⁺² + 2 Ag^o → Zn^o + 2 Ag⁺
V – Entre os eletrodos de zinco e prata existe uma diferença de potencial padrão de 1,56 V.

Estão corretas apenas as afirmativas

Em uma pilha galvânica, um dos eletrodos é composto por uma placa de estanho imerso em uma solução 1,0 mol·L^-1 de íons Sn²+ e o outro é composto por uma placa de lítio imerso em uma solução 1,0 mol·L^-1 de íons Li⁺, a 25 ^oC.
Baseando-se nos potenciais padrão de redução das semi-reações a seguir, são feitas as seguintes afirmativas:


Sn ²⁺ (aq) + 2 e- → Sn (s)         E⁰ _red = - 0,14 V
Li⁺ (aq) + 1 e- → Li (s)         E⁰ _red = - 3,04 V

I-O estanho cede elétrons para o lítio.
II-O eletrodo de estanho funciona como cátodo da pilha.
III-A reação global é representada pela equação: 2 Li⁰ (s)+ Sn²⁺ (aq) → Sn⁰ (s) + 2 Li⁺ (aq)
IV-No eletrodo de estanho ocorre oxidação.
V-A diferença de potencial teórica da pilha é de 2,90 V, (∆E = + 2,90 V).

Das afirmativas apresentadas estão corretas apenas:

Em relação ao texto acima e baseado em conceitos químicos, são feitas as seguintes afirmativas:

I – o texto faz alusão estritamente a ocorrência de fenômenos físicos.
II – o texto faz alusão a ocorrência de uma reação de oxidação do estanho do botão.
III – o texto faz alusão a ocorrência de uma reação de síntese.
IV – o texto faz alusão a ocorrência de uma reação sem transferência de elétrons entre espécies estanho metálico e o oxigênio do ar.

Das afirmativas apresentadas estão corretas apenas:

Algumas peças de motocicletas, bicicletas e automóveis são cromadas. Uma peça automotiva recebeu um “banho de cromo”, cujo processo denominado cromagem consiste na deposição de uma camada de cromo metálico sobre a superfície da peça. Sabe-se que a cuba eletrolítica empregada nesse processo (conforme a figura abaixo), é composta pela peça automotiva ligada ao cátodo (polo negativo), um eletrodo inerte ligado ao ânodo e uma solução aquosa de 1 mol·L_-1 de CrCl₃. Supondo que a solução esteja completamente dissociada e que o processo eletrolítico durou 96,5 min sob uma corrente de 2 A, a massa de cromo depositada
nessa peça foi de

Dados:
massas atômicas Cr = 52 u e Cl = 35,5 u.
1 Faraday = 96500 C/mol de e-

Como se sabe, os metais não se encontram de forma pura na natureza, é preciso extrair e posteriormente purificar para obtê-los sem resíduos (impurezas). O primeiro a realizar a façanha de purificar metais através da eletrólise foi Charles Hall, no ano de 1886. A Eletrólise é um método muito usado para este fim em razão da economia e eficiência desse método. No processo da eletrólise da alumina ( Al₂O₃ ), pode-se afirmar que