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

Com relação aos eletrodos de referência, assinale a opção correta.

Assinale a opção que apresenta o eletrodo metálico, que está em equilíbrio direto com o cátion derivado do metal do eletrodo.

Observe a reação de oxirredução não balanceada a seguir.

                           Cu_(s) + Ag⁺_(aq) →  Ag_(s) + Cu²⁺_(aq)

A soma de todos os coeficientes estequiométricos da reação balanceada é :

O esquema abaixo, ilustra uma pilha eletroquímica conhecida como Pilha da Daniell.

Assinale a opção correta com relação ao processo eletroquímico que ocorre na pilha de Daniell.

Observe a tabela a seguir.

O potencial padrão de eletrodo é uma expressão quantitativa da facilidade com que um elemento perde elétrons. A tabela acima exibe valor do potencial padrão de eletrodos de metal. Sendo assim, é correto afirmar que o agente redutor mais forte do Cálcio é o:

De acordo com o meio corrosivo e o material, os processos podem estar associados a um mecanismo químico, chamado de corrosão química, ou a um mecanismo eletroquímico, chamado de corrosão eletroquímica. Dentre as opções abaixo, qual está associada ao mecanismo químico?

Observe a figura a seguir. 

                                

Para proteger da corrosão os cascos de navios, que são constituídos basicamente de ferro, é comum utilizarem-se blocos de um metal acoplados ao casco, conhecidos como metais de sacrifício, conforme representado na figura acima.

Dados: 

Potenciais Padrão de Redução:

Fe²⁺ + 2e ↔ Fe  E° = -0,44V

Cu²⁺ + 2e ↔ Cu  E° = +0,34V

Zn^2- + 2e  ↔ Zn  E° = -0,76V

Ni²⁺ + 2e  ↔  Ni  E° = -0,25V

Ag⁺  +   e  ↔ Ag  E° = +0,79V

Pb²⁺ + 2e ↔ Pb  E° = -0,13V

Utilizando os valores de potenciais acima relacionados, qual é o metal de sacrifício que oferecerá melhor proteção ao casco do os valores do navio?

Em um processo de eletrodeposição de níquel, empregou-se um eletrodo ativo de níquel e um eletrodo de cobre, ambos parcialmente imersos em uma solução aquosa contendo sais de níquel (cloreto e sulfato) dissolvidos, sendo este eletrólito tamponado com ácido bórico. No decorrer do processo, conduzido à temperatura de 55 °C e pressão de 1 atm, níquel metálico depositou-se sobre a superfície do eletrodo de cobre. Considere que as seguintes afirmações sejam feitas:

I. Ocorre formação de gás cloro no eletrodo de cobre.

II. A concentração de íons cobre aumenta na solução eletrolítica.

III. Ocorre formação de hidrogênio gasoso no eletrodo de níquel.

IV. O ácido bórico promove a precipitação de níquel na forma de produto insolúvel no meio aquoso.

Com relação ao processo de eletrodeposição acima descrito, assinale a opção CORRETA.

Uma barra de ferro e um fio de platina, conectados eletricamente a um voltímetro de alta impedância, são parcialmente imersos em uma mistura de soluções aquosas de FeSO₄ (1,0 mol L^–1) e HCl isenta de oxigênio. Um fluxo de gás hidrogênio é mantido constante sobre a parte imersa da superfície da platina, com pressão nominal () de 1,0 atm, e a força eletromotriz medida a 25 °C é igual a 0,292 V.

Considerando-se que ambos os metais são quimicamente puros e que a platina é o polo positivo do elemento galvânico formado, assinale a opção CORRETA que apresenta o valor calculado do pH desse meio aquoso.

Dados:

Realiza-se a eletrólise de uma solução aquosa diluída de ácido sulfúrico com eletrodos inertes durante 10 minutos. Determine a corrente elétrica média aplicada, sabendo-se que foram produzidos no catodo 300 mL de hidrogênio, coletados a uma pressão total de 0,54 atm sobre a água, à temperatura de 300 K.

Considere:

• Pressão de vapor da água a 300 K = 0,060 atm;

• Constante de Faraday: 1 F = 96500 C.mol^–1;

• Constante universal dos gases perfeitos: R = 0,08 atm.L.K^–1.mol^–1 .

Sabendo-se que

( 1 ) Mg → Mg²⁺ + 2e^- com E₁⁰ = 2,37 V,  e 

( 2 ) Sn²⁺ + 2e^- → Sn com E₂⁰ = -0,14 V, 

Em que E₁⁰ e E₂⁰ são as tensões elétricas decorrentes dessas reações, respectivamente, calcule a tensão obtida na reação abaixo. 

Mg_(s) + Sn²⁺ → Mg²⁺ + Sn 

Sendo assim, assinale a opção correta.

Na equação da reação de óxido-redução, representada no quadro abaixo, a soma dos menores coeficientes estequiométricos inteiros, necessários para balanceá-la, e o agente redutor são, respectivamente,

A figura seguinte representa um experimento de eletrólise da água.

                 

Com relação ao experimento, dentre as substâncias iniciais e as que foram formadas no processo de eletrólise da água, são consideradas substância simples, composta e mistura, respectivamente:

   A energia liberada em uma reação de oxidorredução espontânea pode ser usada para realizar trabalho elétrico. O dispositivo químico montado, pautado nesse conceito, é chamado de célula voltaica, célula galvânica ou pilha.   Uma pilha envolvendo alumínio e cobre pode ser montada utilizando como eletrodos metais e soluções das respectivas espécies. As semirreações de redução dessas espécies é mostrada a seguir:  Semirreações de Redução Alumínio: Al³+ (aq) + 3 e- → Al° E°red = -1,66 V Cobre: Cu²+(aq) + 2 e- → Cu° E°red = +0,34 V   Considerando todos os materiais necessários para a montagem de uma pilha de alumínio e cobre, nas condições-padrão (25 °C e 1 atm) ideais (desprezando-se qualquer efeito dissipativo) e as semirreações de redução fornecidas, a força eletromotriz (fem) dessa pilha montada e o agente redutor, respectivamente são:

Assinale a opção que descreve corretamente as características da proteção catódica, muito utilizada para minimizar a corrosão em tubulações enterradas.

Assinale a opção INCORRETA com relação aos conceitos fundamentais da eletroquímica.

Com relação à corrosão associada a solicitações mecânicas, assinale a opção INCORRETA.

Quando um metal M é colocado em uma solução que contém seu íon Mⁿ⁺, um potencial de eletrodo é dado pela equação de

Com relação à limpeza de superfícies metálicas e proteção contra a corrosão, analise as afirmativas abaixo.

I - Uma das vantagens da decapagem alcalina, em relação à decapagem ácida das superfícies metálicas, é que não há possibilidade de fragilização por hidrogênio.

II - O jateamento abrasivo, apesar de ser um processo oneroso para preparo de superfícies metálicas, é um método seguro para peças de seções reduzidas e dimensões rigorosas.

III- No processo de galvanização, o aço é revestido por uma camada de zinco através da imersão do metal em banho de zinco fundido.

IV - A eletrodeposição proporciona uma camada protetora bastante fina e livre de imperfeições, sendo, portanto, recomendada para aplicação de revestimentos caros como ouro e prata.

V - Um processo frequente para proteção do alumínio é a anodização, através do qual se produz uma camada protetora de óxido por meio de oxidação eletrolítica.

Assinale a opção correta.

Coloque V (verdadeiro) ou F (falso) nas afirmativas abaixo, com relação à corrosão de metais, assinalando a seguir a opção correta.

( ) A passivação de um metal pode ser obtida por meio da oxidação ou por polarização anódica.

( ) Uma das formas de atenuar a corrosão galvânica em estruturas compostas de materiais metálicos diferentes é utilizar o metal catódico para confecção das peças pequenas e, para as peças maiores da estrutura, metal anódico .

( ) A corrosão eletrolítica pode ser diminuída se o valor da corrente elétrica de interferência for aumentado.

( ) Na zona de respingos, próxima à faixa de variação das marés, a ação corrosiva é mais acentuada devido a diversos fatores, dentre eles a salinidade da água do mar e a ação mecânica das ondas.