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

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?

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.

Analise a equação química a seguir sobre a reação responsável pela produção de energia elétrica na bateria de carros e assinale a opção correta.
Pb(s) + PbO₂(s) + 2H₂SO₄(aq) → 2Pb²⁺ SO₄ ^2- (aq) + 2H₂O(ℓ)

É de 0,76 V a força eletromotriz padrão, E°, de uma célula eletroquímica, conforme a reação

Zn(s) + 2H⁺ (aq) → Zn²⁺ (aq) + H₂ (g).

Na concentração da espécie de Zn²⁺igual a 1,0 mol L⁻¹ e pressão de H₂ de 1,0 bar, a 25 °C, foi verificado que a força eletromotriz da célula eletroquímica é de 0,64 V. Nestas condições, assinale a concentração de íons H⁺ em mol L⁻¹.

                                           



Recentemente, a produção fotocatalítica de hidrogênio vem atraindo atenção devido ao processo que gera um combustível limpo, o qual é utilizado em células a combustível. O processo se baseia na separação da água nos seus componentes, conforme equilíbrio inserido no esquema, utilizando luz solar e um fotocatalisador (p. ex. NaTaO3:La). O processo é extremamente endotérmico, necessitando 1,23 eV para ocorrer. Num experimento, o processo foi realizado num sistema fechado, como esquematizado abaixo. Considerando essas informações, identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F): 





( ) A quantidade de fotocatalisador limita a conversão.




( ) O aumento da temperatura irá favorecer a conversão.




( ) A diminuição do volume do sistema irá favorecer a conversão.




( ) É condição necessária para a produção de hidrogênio que o fotocatalisador absorva energia solar superior a 1,23 eV.




Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Considere a rota sintética descrita na sequência abaixo onde cada etapa ocorre em temperatura e pressão adequadas:

1^a Etapa: o composto A (C₇H₆O) sofre oxidação em solução básica de permanganato de potássio. O produto gerado, após neutralizado, é o ácido benzoico;

2^a Etapa: o ácido benzoico reage com etanol em solução ácida, produzindo o composto B e água;

3^a Etapa: o composto B sofre forte redução com hidreto de lítio-alumínio em éter, gerando dois produtos que, depois de neutralizados, formam então o composto C e o etanol.

Considerando as etapas supracitadas, são feitas as seguintes afirmações:

I) o composto A e o composto C são isômeros.
II) o composto B é um éster.
III) o composto B é o acetato de benzila.

Com base na análise das afirmações acima, assinale a opção correta.

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

De acordo com o caso relatado acima, marque a alternativa correta:

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 .

Considere uma célula a combustível alcalina (hidrogênio-oxigênio) sobre a qual são feitas as seguintes afirmações:

I. Sob condição de consumo de carga elétrica, a voltagem efetiva de serviço desse dispositivo eletroquímico é menor que a força eletromotriz da célula.

II. O combustível (hidrogênio gasoso) é injetado no compartimento do anodo e um fluxo de oxigênio gasoso alimenta o catodo dessa célula eletroquímica.

III. Sendo o potencial padrão dessa célula galvânica igual a 1,229 V_EPH (volt na escala padrão do hidrogênio), a variação de energia livre de Gibbs padrão (∆G°) da reação global do sistema redox atuante é igual a − 237,2 kJ ∙ mol⁻¹.

Das afirmações acima, está(ão) CORRETA(S) apenas

A argamassa de cimento úmida (pH = 13) forma um produto de corrosão solúvel quando em contato com o

As pilhas ou baterias que possuem o lítio como principal constituinte têm como uma de suas características o fato de serem leves, pois o lítio é o metal menos denso descoberto até o momento. 
Considere as semi-reações:  Li _(s) ⁺¹ + e^-    Li _(s)         E₀ = -3, 05 V Ag_(aq)⁺¹ + e^-   Ag _(aq)    E₀ = +0,80 V

Se uma pilha é composta pelos dois elementos químicos acima, pode-se afirmar que o elemento que constitui o ânodo da reação eletroquímica espontânea e o Potencial da pilha são dados, respectivamente, por: 

Corrosão pode ser definida como a deterioração de um material, geralmente metálico, por ação química ou eletroquímica do meio ambiente. A forma de corrosão caracterizada pela formação de finos filamentos, não profundos, que se propagam em diferentes direções é denominada ;

A água do mar é um meio corrosivo complexo constituído de: sais em solução, com pH entre os valores 7,2 e 8,6; matéria orgânica viva e em decomposição; FOULING (incrustações provenientes de organismos vegetais ou animais que crescem aderentes às superfícies metálicas); e gases dissolvidos. Além dos fatores químicos e biológicos citados, fatores físicos (tais como: impingimento, cavitação, temperatura e pressão) influenciam os processos corrosivos a que estão sujeitos os cascos metálicos dos navios. Assinale a opção que apresenta o fator menos influente na ação corrosiva da água do mar.

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-