CURSO DO MRIO

QUMICA

5. Uma vez que os eltrons ganhos e perdidos devem ser iguais, multiplique cada semi-reao pelo nmero apropriado para tornar igual o nmero de eltrons de cada semi-reao. 6. Somar as duas semi-reaes, cancelando os eltrons e quaisquer outras substncias que apaream em lados opostos da equao. Exemplo: Usando o mtodo da semi-reao, complete e balanceie a seguinte equao para uma reao ocorrendo em soluo cida: Cr2O72 + Fe2+ Cr3+ + Fe3+ Resoluo: 1. 2. 3. 4. 5. 6. oxidao: Fe2+ Fe3+ Fe2+ Fe3+ Fe2+ Fe3+ Fe2+ Fe3+ + e 6Fe2+ 6Fe3+ + 6e 6Fe2+ 6Fe3+ + 6e Cr2O72 + 14H+ + 6e 2Cr3+ + 7H2O _____________________________________________________ 6Fe2+ + Cr2O72 + 14H+ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O reduo: Cr2O72 2Cr3+

Cr2O72 2Cr3+ + 7H2O Cr2O72 + 14H+ 2Cr3+ + 7H2O Cr2O72 + 14H+ + 6e 2Cr3+ + 7H2O Cr2O72 + 14H+ + 6e 2Cr3+ + 7H2O

Exerccios de FixaoUsando o mtodo da semi-reao, complete e balanceie as seguintes equaes para reaes ocorrendo em soluo cida. 01. VO2+(aq) + Zn(s) VO2+(aq) + Zn2+(aq) 02. Co(s) + NO3(aq) Co3+(aq) + NO2(g) 03. MnO4(aq) + Cl(aq) Mn2+(aq) + Cl2(g) 04. Cr2O72(aq) + Br(aq) Cr3+(aq) + Br2(l) 05. C2H5OH(aq) + Cr2O72(aq) CH3CO2H(aq) + Cr3+(aq) 06. Ag+(aq) + HCHO(aq) Ag(s) + HCO2H(aq) 07. H2S(aq) + Cr2O72(aq) S(s) + Cr3+(aq) 08. H2C2O4(aq) + MnO4(aq) CO2(g) + Mn2+(aq)

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Mtodo da semi-reao para solues bsicasBalancear como se fosse soluo cida e no final juntar OH a ambos os membros da equao para neutralizar o H+ que se converte em H2O. Exemplo: Usando o mtodo da semi-reao, complete e balanceie a seguinte equao para a reao em soluo bsica: MnO4 + I MnO2 + IO3 Resoluo: 1. 2. 3. 4. 5. 6. oxidao: I IO3 reduo: MnO4 MnO2

I + 3H2O IO3 I + 3H2O IO3 + 6H+ I + 3H2O IO3 + 6H+ + 6e I + 3H2O IO3 + 6H+ + 6e 2MnO4 + 8H+ + 6e 2MnO2 + 4H2O

MnO4 MnO2 + 2H2O MnO4 + 4H+ MnO2 + 2H2O MnO4 + 4H+ + 3e MnO2 + 2H2O 2MnO4 + 8H+ + 6e 2MnO2 + 4H2O

I + 3H2O IO3 + 6H+ + 6e ______________________________________________ 2MnO4 + I + 2H+ 2MnO2 + IO3 + H2O 2MnO4 + I + 2H+ + 2OH 2MnO2 + IO3 + H2O + 2OH 2MnO4 + I + H2O 2MnO2 + IO3 + 2OH

Exerccios de Fixao09. Zn(s) + ClO(aq) Zn(OH)2(s) + Cl(aq) 10. ClO(aq) + CrO2(aq) Cl(aq) + CrO42(aq)

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Reaes de Oxirreduo - DeslocamentoSrie Prata Texto Os metais tm tendencia para dar eltrons. Esta tendncia varia de metal para metal. A fila de reativiadade qumica dos metais coloca-os em ordem decrescente na tendncia para dar eltrons. Alcalinos, alcalinoterrosos, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au. As reaes de deslocamento so espontneas, quando um metal mais reativo d eltrons para o ction de um metal menos reativo. 2e Por exemplo: Zn + Cu++ Cu0 + Zn++ uma reao espontnea e 2e Cu + Zn++ Zn0 + Cu++ no uma reao espontnea

Com base nesse texto, responda s quetes de 01 a 04. 01. Coloque E nas reaes espontneas e NE nas no-espontneas: a. b. c. d. e. f. g. Cu + 2Ag+ 2Ag0 + Cu++ 2Na + 2H+ H2 + 2Na+ Cu + 2Na+ 2Na0 + Cu++ Cu + 2H+ H2 + Cu++ Cu + 2HCl H2 + CuCl2 Ca + 2H+ Ca++ + H2 2K + 2HOH 2KOH + H2

02. Pode-se agitar uma soluo de Cu++SO4= com uma colher de: a. b. c. d. e. Na Mg Al Ag Zn

03. Qual dos metais abaixo no desloca o on Zn++? a. b. c. d. Na Al K Ag

04. Com base na fila de reatividade dos metais, assinale as reaes espontneas: a. Fe + Cu2+ Cu0 + Fe2+ b. Cu0 + Fe2+ Fe0 + Cu2+ c. Mg + Cu2+ Mg2+ + Cu0 d. Cu + Mg2+ Mg0 + Cu2+

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Texto Os ametais tm tendncia para receber eltrons. Esta tendncia varia de ametal para ametal. A fila de reatividade qumica dos ametais coloca-os em ordem decrescente na tendncia para receber eltrons. F2 O2 Cl2 Br2 I2 As reaes de deslocamento so espontneas, quando um ametal mais reativo recebe eltrons do nion do ametal menos reativo: e F2 + 2Cl 2F + Cl2 e

reao espontnea no ocorre

Cl2 + 2F

05. Baseando-se na fila de reatividade dos ametais, assinale as reaes espontneas: a. F2 + 2NaCl 2NaF + Cl2 b. Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2 c. I2 + 2NaCl 2NaI + Cl2 06. Uma colher de alumnio (Al) usada para agitar uma soluo de sulfato de cobre (CuSO4). a. Faa a equao da reao. b. Explique por que a reao espontnea 07. (UFRJ) Uma barra de cobre mergulhada em uma soluo que contm ons Ag+. Observa-se, ento, o aparecimento de uma leve cor azul na soluo e de um depsito escuro na barra de cobre.

a. Escreva a equao da reao de oxirreduo ocorrida. b. Determine a variao do nmero de oxidao de cada participante da reao. 08. (FEPA) As reaes de deslocamento, impossveis de ocorrerem na prtica, so: I. II. III. IV. V. a. b. c. d. e. Cu + MgCl2 I2 + NaF Au + H2SO4 Na + H2O Zn + H3PO4

I, II e III I, II e IV I, III e V II, III e IV II, III e V

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09. As equaes abaixo representam reaes de deslocamento em meio aquosos. M0 + CuSO4 MSO4 + Cu0 X2 + 2KBr 2KX + Br2 Para ocorrerem as duas reaes, devemos substituir M0 e X2 por: a. Zn0 e Cl2 b. Au0 e Cl2 c. Ag0 e F2 d. Na0 e I2 e. Fe0 e I2 10. (PUC-SP) Lminas de zinco so mergulhadas, separadamente, em solues de MgSO4; AgNO3 e CuSO4. Sendo a ordem crescente de reatividade dos metais envolvidos: Ag - Cu - Zn - Mg, determine: a. As equaes qumicas das reaes que podero ocorrer. b. As variaes dos nmeros de oxidao, nessas reaes. 11. (FATEC) Certa substncia, ao interagir com a gua, forma uma soluo alcalina e melhor condutora de eletricidade que a gua pura. Esta substncia : a. Hg b. CO2 c. NO d. Na e. CH3CO2H 12. (CARLOS CHAGAS) Colocando-se pedaos de chumbo, respectivamente, nas solues de AgNO3, CuSO4 e FeSO4, em qual delas se poderia observar a deposio de um metal sobre os pedaos de chumbo? a. b. c. d. e. Em todas. Em nenhuma. S na de CuSO4. S na de FeSO4. Tanto na de CuSO4 como na de AgNO3.

13. (ITA-SP) Ao colocar-se um pedao de magnsio em uma soluo de cido clordrico, verifica-se que ocorre aumento da temperatura e desprendimento de gs. O gs que se desprende , sobretudo: a. b. c. d. e. hidrognio. vapor de gua. vapor de magnsio. mistura de vapores de magnsio e gua. mistura de vapores de magnsio e hidrognio.

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14. (PUC-SP) Em um tubo de ensaio contendo gua, dissolveram-se NaI, KOH, LiCl e NH4NO3 e cobriu-se a superfcie da soluo com uma camada de benzeno, conforme o esquema abaixo.

Adicionando-se algumas gotas de gua de cloro (Cl2(aq)) e agitando-se bem o tubo de ensaio, notamos que a frao correspondente ao benzeno se torna roxa. Assinale a alternativa que contm, respectivamente, a espcie qumica que reagiu com o cloro e a que coloriu o benzeno. a. I b. I c.

e e e e e

HI I2 NO2 ClO2 HI

d. Cl

NO3

e. KOH

Srie Ouro 15. (ITA-SP) Esta questo se refere a uma experincia em que o professor mostrou a dissoluo completa do cdmio metlico pelo cido clordrico realizada num bquer. Ele chamou a ateno para os aspectos notveis dessa dissoluo, tais como: aquecimento espontneo do bquer, desprendimento gasoso durante a dissoluo, formao final de apenas uma soluo incolor, e perguntou: I. II. III. IV. O cdmio sofre oxidao? A reao exotrmica? O cloreto de cdmio solvel em gua? O gs desprendido cloro?

Para qual (ou quais) das perguntas a(s) resposta(s) (so) afirmativa(s)? a. b. c. d. e. Somente para as perguntas I, II e III. Somente para as perguntas II e IV. Somente para as perguntas I e III. Somente para a pergunta IV. Para todas as perguntas.

16. (FUVEST-SP) I e II so equaes de reaes que ocorrem em gua, espontaneamente, no sentido indicado, em condies padro. I. Fe + Pb2+ II. Zn + Fe2+ a. b. c. d. e. Fe 2+ + Pb Zn2+ + Fe

Analisando tais reaes, isoladamente ou em conjunto, pode-se afirmar que, em condies padro, eltrons so transferidos do Pb2+ para Fe. reao espontnea deve ocorrer entre Pb e Zn2+. Zn2+ deve ser melhor oxidante do que Fe2+. Zn deve reduzir espontneamente Pb2+ e Pb. Zn2+ deve ser melhor oxidante do que Pb2+.

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17. (FUVEST-SP) A equao abaixo representa, de forma genrica, a reao de oxirreduo entre um halognio e um haleto: A2 + 2B 2A + B2

Em nove tubos de ensaio, foram realizados testes de reatividade, misturando-se solues aquosas de halognios e de haletos, em proporo estequiomtrica. Posteriormente, foi colocado CHCl3 nos tubos e observada a cor da fase orgnica. Os resultados so apresentados abaixo. A2 Cl2 incolor castanho violeta Br2 castanho castanho violeta I2 violeta violeta violeta

B

Cl Br I Informaes:

cor dos halognios em CHCl3:

Cl2 = incolor Br2 = castanho I2 = violeta

Essa experincia evidencia que o poder oxidante dos trs halognios decresce na ordem: a. Cl2 > Br2 > I2 b. Cl2 > I2 > Br2 c. Br2 > I2 > Cl2 d. I2 > Cl2 > Br2 e. I2 > Br2 > Cl2 18. (ITA-SP) Um pedao de fio de certo metal M colocado em uma soluo de sulfato de cobre. Nota-se que ocorre uma reao de deslocamento, isto , aparece cobre e a soluo passa a ter sulfato do metal M. Destas informaes, poderemos concluir que: a. b. c. d. e. Ction de cobre reduz facilmente o metal M. Cobre metlico agiu como oxidante. O ction de cobre junto com o ction M constituem um par de oxirreduo. O metal M mais nobre do que o cobre O ction de cobre mais oxidante do que o ction de M.

19. (UnB-DF) Atravs de um teste simples, constatou-se que uma amostra de um certo material estava contaminada com sal de mercrio II (Hg2+). O teste foi realizado da seguinte maneira: misturou-se uma pequena quantidade de amostra com gua e introduziu-se na mistura um fio de cobre polido, que ficou revestido por uma camada muito fina de mercrio metlico (Hg0). Julgue os itens: 1. O teste no envolve reao com transferncia de eltrons. 2. A reao qumica que ocorreu pode ser representada pela equao: Hg2+(aq) + Cu0(s) Hg0(l) + Cu2+(aq) 3. O ction Hg2+ sofreu reduo e , portanto, o agente oxidante. 4. O mercrio metlico um lquido prateado, denso e venenoso.

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As questes 20 e 21 relacionam-se com a seguinte informao: Sejam quatro metais A, B, C e D e seus respectivos ctions A+, B+, C+ e D+. Mergulham-se, sucessivamente, lminas de cada um dos metais acima em tubos de ensaio contendo, cada um, uma soluo de um sal cujo ction um dos citados. Os resultados observados acham-se reunidos na tabela abaixo: ons inicialmente colocados nos tubos de ensaio A+ d d B+ d d d C+ D+ d

Metal colocado no tubo A B C D

= no se observa nenhuma reao: d = ocorre deslocamento de tipo anlogo ao que se observa, quando uma lmina de cobre mergulhada numa soluo de nitrato de prata (ou uma lmina de zinco mergulhada numa soluo de sulfato de cobre). 20. (CARLOS CHAGAS) Qual o melhor oxidante? a. b. c. d. e. metal A on A+ metal B on B+ metal C

21. (CARLOS CHAGAS) Qual o melhor redutor? a. b. c. d. e. metal A metal B metal C metal D ction B+

(ITA-SP) Questes de 22 e 23. Na fila de tenso eletroltica dos metais, so colocados pares de oxidorreduo do tipo Me/Men+, de maneira que a ordenao seja decrescente em relao ao poder redutor do metal e crescente em relao ao poder oxidante do respectivo ction. Esta ordenao obtida experimentalmente, colocando-se metais X em solues de ctions de outros metais Y, e observando-se a ocorrncia ou no de reaes como a representada genericamente abaixo: mX + nYm+ mXn+ + nY Se a reao acima ocorrer, diz-se que X ser mais redutor que Y e a ordenao ser: ..., X/Xn+; Y/Ym+, Para ordenar os metais A, B e C numa fila de tenso eletroltica, foram obtidos os resultados indicados nas experincias abaixo: A + Cn+ An+ + C; A + Bn+ B + Cn+ no houve reao. An+ + B

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22. Com base nesses resultados, pode-se afirmar que a ordem correta na fila de tenso : a. A/An+; C/Cn+; B/Bn+ b. A/An+; B/Bn+; C/Cn+ c. B/Bn+; A/An+; C/Cn+ d. B/Bn+; C/Cn+; A/An+ e. C/Cn+; B/Bn+; A/An+ 23. Qual das alternativas apresenta, respectivamente, o melhor oxidante e o melhor redutor? a. A e Bn+ b. B e An+ c. Bn+ e A d. C e A e. A e Cn+

Pilha EletroqumicaSrie Prata 24. Considere a pilha utilizando eletrodos de alumnio e prata mergulhados em solues de Al(NO3)3 e AgNO3, respectivamente

a. O nodo da pilha o eletrodo de _________________________________________ b. O ctodo da pilha o eletrodo de _________________________________________ c. O sentido dos eltrons no circuito externo do eletrodo de _______________________________ para o eletrodo de __________________________________ d. O plo negativo o eletrodo de ________________________________ e. O plo positivo o eletrodo de ________________________________ f. Semi-reao no nodo: _______________________________________ g. Semi-reao no ctodo: _______________________________________ h. Equao global da pilha: ______________________________________

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25. (CARLOS CHAGAS) Analise o esquema abaixo e identifique o que no est correto:

a. b. c. d. e.

A movimentao dos eltrons pela ponte salina. As barras metlicas mergulhadas nas solues de seus prprios ctions. Os diferentes comprimentos dos dois ramos da ponte salina Falta do contato entre a ponta salina e as barras metlicas. O sentido dos eltrons no fio.

26. Na clula eletroqumica Al0 / Al3+ // Fe2+ / Fe0, podemos afirmar que a. b. c. d. e. O alumnio sofre reduo. O ferro o nodo. Os eltrons fluem pelo circuito externo, do alumnio para o ferro. H desgaste do eletrodo de ferro. A soluo de Al3+ ir se diluindo.

27. (CESGRANRIO) Considere a pilha representada abaixo: Cu(s) / Cu2+ // Fe3+, Fe2+ / Pt(s) Assinale a afirmativa falsa: a. b. c. d. e. A reao de reduo que ocorre na pilha Cu2+ + 2e Cu(s). O eletrodo de cobre o nodo. A semi-reao que ocorre no ctodo Fe3+ + e Fe2+. A reao total da pilha 2Fe3+ + Cu(s) 2Fe2+ + Cu2+. Os eltrons migram do eletrodo de cobre para o eletrodo de platina.

28. (FCM-MG) Na clula eletroqumica Zn/Zn2+//Ag+/Ag, pode-se afirmar que: a. b. c. d. e. O Zn o ctodo. O on Ag+ sofre reduo. H consumo do eletrodo de prata. Ao se consumirem 2,0 mols de Ag+, sero produzidos 2,0 mols de Zn. A soluo de Zn2+ permanece com a sua concentrao inalterada, durante a reao.

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29. (UNICAMP-SP) Na pilha de Daniel (veja esquema) ocorre a reao: Zn(s) + Cu2+(aq)

Zn2+(aq) + Cu(s)

Qual das substncia da lista abaixo, dissolvida em gua, voc escolheria para colocar no compartimento B, a fim de que a pilha possa produzir eletricidade? Justifique. Lista: HCl, ZnCl2, CuSO4, H2SO4, Na2SO4, PbSO4, ZnSO4.

Srie Ouro 30. (UFSC) As semi-reaes que ocorrem durante a descarga de uma bateria de automvel so No polo negativo: Pb(s) + HSO4(aq) PbSO4(s) + 2e + H+(aq) No polo positivo: PbO2(s) + HSO4(aq) + 3H+(aq) + 2e PbSO4(s) + 2H2O(l) Assinale a alternativa incorreta: a. b. c. d. e. A reduo ocorre no ctodo. O chumbo oxidado no nodo. O chumbo reduzido no plo negativo. O chumbo ao mesmo tempo oxidado e reduzido. Numa bateria descarregada os dois eletrodos transformar-se-o em PbSO4(s).

31. (FUVEST-SP) Objetos de prata escurecidos (devido principalmente formao de Ag2S) podem ser limpos eletroquimicamente, sem perda da prata, mergulhando-os em um recipiente de alumnio contendo soluo quente de bicarbonato de sdio. Neste processo, a prata em contato com o Ag2S atua como ctodo e o alumnio como nodo de uma pilha. A semi-reao que ocorre no ctodo pode ser representada por: a. Ag2S 2Ag+ + S2 b. Ag2S + 2e 2Ag + S2 c. Ag2S 2Ag + S2 + 2e d. Ag2S + 2e 2Ag + S e. Ag2S 2Ag + S

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32. (UNICAMP-SP) A figura abaixo representa uma pilha de mercrio usada em relgios e cronmetros.

As reaes que ocorrem nesta pilha so: Zn(s) = Zn2+(aq) + 2e HgO(s) + H2O(l) + 2e = Hg(l) + 2OH(aq) a. De qual eletrodo partem os eltrons quando a pilha est fornecendo energia? Justifique. b. Cite duas substncias cujas quantidades diminuem com o funcionamento da pilha. Justifique. 33. (UFBA) Com base no processo eletroqumico representado na figura abaixo, pode-se afirmar:

Pilha X0 / X+ (1M) // Y+ (1M) / Y0 (25C) (01) A massa da lmina X0 diminui com o tempo. (02) Nesse processo, h absoro de energia. (04) O nodo da pilha X0/X+. (08) A reao global da pilha X0(s) + Y+(aq) X+(aq) + Y0(s) (16) X0 o oxidante. (32) Durante o processo eletroqumico, a concentrao das solues, em A e em B, permanece inalterada. (64) A funo da ponte salina equilibrar as cargas.

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34. (PUC-SP) Reaes de oxidorreduo so processos que envolvem transferncia de eltrons, o que implica variao de nmero de oxidao. Todas as reaes de oxidorreduo podem ser desdobradas em duas semi-reaes, uma de oxidao e outra de reduo, que, somadas, do a reao global. Nas reaes de oxidorreduo, o nmero de eltrons cedidos tem de ser sempre igual ao de eltrons recebidos. Com a finalidade de equacionar processos de oxidorreduo, para depois poder utiliz-los na prtica, foram realizados dois experimentos, que vm esquematizados abaixo. Experimento I Dados: Cu0(s) Cu2+(aq) Ag0(s) Ag+(aq) Cor (vermelho) (azul) (cinza) (incolor)

Com base nas observaes experimentais e nas informaes dadas, conclui-se que: Cu0(s) Cu2+(aq) + 2e (semi-reao de oxidao) + 0 2Ag (aq) + 2e 2Ag (s) (semi-reao de reduo) _____________________________________________________ Reao Global Cu0(s) + 2Ag+(aq) 2Ag0(s) + Cu2+(aq) Experimento II Dados: Cr3+(aq) (Cr2O7)2(aq) etanol (aq) (C2H6O) etanal (aq) (C2H4O) Cor (verde) (alaranjado) (incolor) (incolor) 2Cr3+(aq) + 7H2O(l) C2H4O(aq) + 2H+(aq) + 2e

Com base nas observaes experimentais e nos dados fornecidos, conclui-se que: Cr2O72(aq) + 14H+(aq) + 6e C2H6O(aq)

Analisando as informaes apresentadas, faa o que se pede. a. Monte um esquema anlogo ao do Experimento I, Para obter cobre a partir de alumnio, indicando as substncias presentes, no incio do experimento e depois de algum tempo. Equacione as semi-reaes e a reao global. Calcule a massa de alumnio necessria para a obteno de 1,27g de cobre, sabendo-se que a massa molar do alumnio 27g/mol e a do cobre 63,5g/mol. b. Construa um bafmetro (instrumento que detecta vapores de etanol no ar expirado por indivduos alcoolizados), baseando-se no Experimento II. Empregue, na sua construo, material comum de laboratrio. Descreva como o bafmetro funciona. Equacione a reao global que ocorrer no bafmetro, no caso de o indivduo estar alcoolizado. Indique, nesse processo, qual o agente oxidante e o redutor, o nmero de oxidao do crmio no on dicromato e o nmero de oxidao mdio do carbono, no etanol e no etanal. Seja preciso na utilizao dos conceitos e objetivo na descrio solicitada.

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Potencial de reduo, espontaneidade e corrosoSrie Prata 35. Dentre as espcies qumicas representadas abaixo atravs de semi-reaes. Semi reaes Na Cu+

Pot. padro de red. (volt) 2,7 +0,5 +1,4

+ e + e

Na Cu Cl

+

Cl2 + e

qual, nas condies padro, a mais oxidante? a. b. c. d. e. Na+ Cu+ Cl2 Na Cu

36. (CESGRANRIO) Sendo dados os seguintes potenciais padro de semi-reaes: Cl2 + 2e 2Cl Ag Zn+

E = +1,36V E = +0,80V E = 0,76V E = 2,37V

+ e

Ag Zn

2+ 2+

+ 2e

Mg

+ 2e

Mg

assinale, entre as opes abaixo, a reao espontnea nas condies-padro: a. Mg2+ + Zn Zn2+ + Mg b. Mg2+ + 2Ag Mg + 2Ag+ c. 2Ag+ + Zn 2Ag + Zn2+ d. Zn2+ + 2Cl Zn + Cl2 e. Zn2+ + 2Ag Zn + 2Ag+ 37. (UNIP-SP) Dados os potenciais-padro de reduo: Fe3+ + e Fe2+ I2 + 2e 2I E = 0,77V E = 0,54V

assinale a reao espontnea que ocorre com essas espcies: a. 2Fe2+ + I2 2Fe3+ + 2I b. 2Fe2+ + 2I 2Fe3+ + I2 c. 2Fe2+ + I2 2Fe2+ + 2I d. 2Fe3+ + 2Fe2+ I2 + 2I e. 2Fe2+ + 2I 2Fe3+ + I2

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38. Para armazenar uma soluo se sulfato de nquel, poder-se-ia empregar um recipiente de: a. b. c. d. e. Zn Fe Ni Cu Ag zinco, somente. zinco ou ferro. cobre, somente. cobre ou prata. nquel, somente. Zn2+ Fe2+ Ni2+ 2+ 2+

+ + + + +

2e 2e 2e 2e e

E = 0,76V E = 0,44V E = 0,25V E = 0,34V E = 0,79V

Cu

Ag

39. A Tabela abaixo apresenta os potenciais-padro de reduo de alguns elementos. Li+ + e Li Al3+ + 3e Al Zn Fe2+

3,05V 1,66V 0,77V 0,41V 0,34V

+ 2e + 2e

Zn Fe Cu

2+ 2+

Cu

+ 2e

Qual desses elementos mais facilmente oxidado? a. b. c. d. e. Li Al Zn Fe Cu

40. (UFLA-MG) Qual a fora eletromotriz (diferena de potencial) de uma pilha constituda pelos eletrodos abaixo, no estado-padro? Mg2+ + 2e Mg0 Ni a. b. c. d. e.2+

E = 2,34 volts E = 0,25 volts

+ 2e

Ni

0

2,59 volts. 2,09 volts. +1,10 volts. +2,09 volts. +2,59 volts.

41. (UEPB) Na montagem de uma pilha foram utilizados um eletrodo de nquel (Ni) e outro de prata (Ag). Assinale a alternativa que corresponde equao global que representa essa pilha e sua diferena de potencial (ddp). Dados: Ni2+ + 2e Ag+ + e +

Ni Ag0

E = 0,25V E = +0,80V ,0,55 volt. ,1,05 volt. ,0,55 volt.0

a. Ni + Ag Ni2+ + 2Ag0 b. Ni + 2Ag d. Ni + 2Ag e. Ni + Ag Ni Ni2+

+ Ag0

c. Ni + 2Ag Ni + Ag+ 2+ 2+

+ 2Ag

,1,05 volt. ,1,05 volt.

Ni1+ + Ag

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42. (UNIFICADO-CESGRANRIO) Observe a clula eletroqumica representada a seguir:

Considerando os potenciais: Pb2+ + 2e Pb Cu a. b. c. d. e.2+

(E = 0,13V) (E = +0,34V), podemos afirmar corretamente sobre essa clula que:

+ 2e Cu

o eletrodo de chumbo o ctodo e a ddp de pilha 0,47V. o eletrodo de chumbo o nodo e a ddp da pilha +0,47V. a transferncia de eltrons se d do cobre para o chumbo, porque ECu0 > EPb0. a ddp da pilha + 0,21V e a oxidao ocorre no eletrodo Cu/Cu2+. a reao global espontnea da pilha Pb2+ + Cu Cu2+ + Pb (DE0 = 0,47V)

43. Dados os potenciais de reduo: Al3+(aq) + 3e Al(s) Cu2+(

Ered = 1,66V

aq) + 2e

Cu (s) Ered = 0,34V

0

pede-se: a. A equao da reao total que ocorre na pilha formada por essas espcies. b. A voltagem fornecida pela pilha. 44. (UNESP-SP) O funcionamento de uma pilha de combustvel baseado nas semi-reaes abaixo, cada uma delas representada com o respectivo potencial-padro de reduo, E0: 2H2O(l) + 2e H2(g) + 2OH(aq) O2(g) + H2O(l) + 2e

E = 0,828V E = +0,401V

2OH (aq)

Levando-se em conta essas informaes, afirma-se: I. A reao global da pilha de combustvel H2(g) + O2(g) H2O(l) II. O hidrognio sofre oxidao no processo. III. A diferena de potencial dessa pilha de combustvel, em condio-padro, igual a 1,229V. Est(o) correta(s) a(s) afirmao(es): a. b. c. d. e. I, apenas; II, apenas; I e II, apenas; II e III, apenas; I, II e III.

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45. (FUVEST-SP) Para recuperar prata de solues aquosas contendo ons Ag+, costuma-se adicionar zinco metlico s solues, pois a transformao 2Ag+ + Zn0 2Ag0 + Zn2+ espontnea. Pode-se concluir ento que: a. b. c. d. e. O potencial de reduo do Ag+/Ag0 maior do que o do Zn2+/Zn0. Ocorre transferncia de eltrons do Ag+ para o Zn0. O Zn0 atua como oxidante e o Ag+ como redutor. O Zn0 menos redutor do que o Ag0. Ocorre aeletrlise do Ag+ e do Zn0.

46. (UNIP-SP) Considere a aparelhagem:

Al3+ + 3e Al0 Cu2+ + 2e Cu0 a. b. c. d. e.

E0red = 1,66V E0red = +0,34V

Com relao pilha esquematizada pode-se afirmar que: No nodo ocorre a semi-reao: Al3+ + 3e Al0 O plo negativo o eletrodo de cobre. O eletrodo de cobre sofre desgaste. No ctodo ocorre a semi-reao: Cu2+ + 2e Cu0 A equao da reao que ocorre na pilha : 2Al3+ + 3Cu0 2Al0 + 3Cu2+

47. (UFSCar-SP) Filtros de piscinas, construdos em ferro, so muito afetados pela corroso. No processo de corroso ocorre a dissoluo lenta do metal, com a formao de ons Fe2+ em soluo aquosa. Para a proteo dos filtros so utilizados os chamados eletrodos de sacrifcio. Estes eletrodos so barras de metais convenientemente escolhidas que, colocadas em contato com o filtro, sofrem corroso no lugar do ferro. Com base nos dados tabelados a seguir Semi-Reao Mg Fe Ni2+

E (volt)0

+ 2e = Mg + 2e = Fe + 2e = Ni 0 0 0

2,37 0,44 0,26 + 0,34

2+

2+ 2+

Cu

+ 2e = Cu

pode-se prever que so eletrodos de sacrifcio adequados barras de a. b. c. d. e. magnsio, apenas. cobre, apenas. nquel, apenas. cobre e nquel, apenas. cobre, nquel e magnsio.

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48. (FEI-SP) A corroso eletroqumica opera como uma pilha. Ocorre uma transferncia de eltrons, quando dois metais de diferentes potenciais so colocados em contato. Considere uma lata de ao revestida com estanho: se a camada de estanho for riscada ou perfurada, o ferro funcionar como nodo e o estanho como ctodo, o que acelera a corroso. Isto acontece porque: a. b. c. d. e. 49. o Fe tem maior capacidade de ganhar eltrons. o Fe2+ tem menor potencial de reduo que o Sn2+. O Sn um agente redutor. o Fe2+ tem maior potencial de reduo que o Sn2+. o Sn tem maior capacidade de doar eltrons.

O processo eletroqumico da corroso do ferro. Uma gota de gua, contendo ons, forma uma pilha em que o ferro oxidado formando on ferro (II) no centro da gota (que constitui o nodo). O oxignio do ar reduzido a on hidrxido na periferia da gota (ctodo). Os ons hidrxido e ferro (II) migram e reagem formando hidrxido de ferro (II). Este hidrxido oxidado a hidrxido de ferro (III) pelo O2 dissolvido na superfcie da gota de gua. O hidrxido de ferro (III) precipita, e o precipitado constitui a ferrugem na superfcie do ferro. Por que a corroso do ferro mais rpida na presena da gua do mar? 50. (FUVEST-SP) A bateria comum de automvel constituda de nodos de chumbo e ctodos de xido de chumbo (IV). Esses eletrodos so imersos em uma soluo de cido sulfrico de ttulo 38%. Na bateria em operao ocorre a seguinte reao: Pb(s) + PbO2(s) + 2H+(aq) + 2HSO4(aq) 2PbSO4(s) + 2H2O(l) a. Escreva as semi-reaes de oxidao e de reduo que ocorrem em cada um dos eletrodos, sabendo que em ambos se forma PbSO4 slido. b. Explique por que a determinao da densidade da soluo de cido sulfrico permite estimar a carga da bateria. 51. (UFPR) Na pilha de Daniell, barras de cobre e zinco se encontram mergulhadas em solues aquosas de sulfato de cobre (II) e sulfato de zinco, respectivamente. As duas solues esto separadas por uma parede porosa. Sabendo que os potenciais-padro de reduo so: Cu2+(aq) + 2e Zn2+(aq) + 2e

Cu(s) Zn(s)

E0 = +0,34V E0 = 0,76V

a. Escreva a equao da reao espontnea que ocorre na pilha de Daniell. b. Calcule a diferena de potencial da pilha. c. Quem o agente redutor? d. Quem o agente oxidante? e. Qual placa sofre corroso? f. Qual placa tem sua massa aumentada? g. Quem o nodo?

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h. Quem o ctodo? i. Quem o plo negativo? j. Quem o plo positivo? k. Qual dos ons tm sua concentrada aumentada? l. Qual dos ons tm sua concentrada diminuida? m.O que acontecer com a voltagem da pilha se aumentarmos a concentrao de Zn2+(aq)? n. O que acontecer com a voltagem da pilha se aumentarmos a concentrao de Cu2+(aq)?

Srie Ouro 52. (FUVEST-SP) Uma liga metlica, ao ser mergulhada em cido clordrico, pode permanecer inalterada, sofrer dissoluo parcial ou dissoluo total. Qual das situaes acima ser observada com a liga de cobre e zinco (lato)? Justifique utilizando as informaes da tabela abaixo. Semi-Reao Cl2 + 2e 2Cl 2H Zn+

E (volt) + 1,36 + 0,34 0,00 0,76

Cu2+ + 2e Cu + 2e H2 + 2e Zn 2+

53. (UFRJ) Os quatro frascos apresentados a seguir contm solues salinas de mesma concentrao mol/L, a 25C. Em cada frasco, encontra-se uma placa metlica mergulhada na soluo.

E reduo (volt) Zn Fe2+

+ 2e Zn + 2e Fe + 2e Cu

0,76 0,44 0,14 + 0,34

2+

Sn2+ + 2e Sn Cu2+

a. Identifique o frasco em que ocorre reao qumica espontnea e escreva a respectiva equao. b. Sabendo que o frasco III contm 304 gramas de FeSO4 em 2 litros de soluo, determine a concentrao, em g/L, da soluo de ZnSO4 no frasco I. Massas molares em g/mol: FeSO4: 152; ZnSO4: 161.

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54. (FUVEST-SP) E* (V) CH3OH + 2H O2 + 4H+ +

+ 2e

+ 4e

CH4 + H2O

0,59 1,23

2H2O

E* = potencial de reduo para a semi-reao nas condies-padro. Com base nos dados acima, nessas condies, a. Mostre que, em meio cido, seria possvel obter metanol (CH3OH) a partir de metano (CH4) e oxignio (O2). b. Escreva a equao balanceada que representa essa transformao. 55. (UnB-DF) Considerando-se o esquema de uma pilha e os dados de potenciais-padro de eletrodo (E) abaixo, julgue os itens seguintes.

Semi-reao Na+(aq) + e3+

Na(s) Al (aq) + 3e Al(s) Zn2+(aq) + 2e Zn(s) H+(aq) + e 1/2H2(g) Cu2+(aq) + 2e Cu(s) Ag+(aq) + e Ag(s)

E / volt 2,714 1,67 0,763 0,00 +0,337 +0,80

a. Quando M = Cu(s), a reao total da pilha : Cu2+(aq) + Zn(s) Cu(s) + Zn2+(aq), e o on cprico o agente oxidante. b. Quando M = Ag(s), os eltrons migram do eletrodo de prata para o eletrodo de zinco. c. Para M = Cu(s), o eletrodo de cobre o ctodo (polo positivo) e o de zinco o nodo (polo negativo). d. Uma reao de oxirreduo ser espontnea, se o seu potencial total (reao da pilha) for menor que zero. e. Para os dados aqui fornecidos, a maior voltagem dessa pilha ser obtida, quando o eletrodo de zinco for substitudo pelo de sdio e M = Ag(s). f. Diz-se que uma espcie qumica sofre oxidao, quando recebe eltrons; e sofre reduo, quando cede eltrons. g. O potencial-padro de eletrodo (E) da semi-reao: Ag+(aq) + e Ag(s) foi escolhido como padro de referncia para se obter o E para todas as outras semi-reaes. h. Por conveno, considera-se o potencial de reao total da pilha [E (pilha)] como sendo a diferena: E (pilha) = E (ctodo) E (nodo), em que E (ctodo) e E (nodo) so os potenciais-padro de reduo do ctodo e do nodo, respectivamente.

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56. (FUVEST-SP) Um relgio de parede funciona normalmente, por algum tempo, se substituirmos a pilha original por dois terminais metlicos mergulhados em uma soluo aquosa cida (suco de laranja), conforme esquematizado abaixo.

Durante o funcionamento do relgio, I. o pH do suco de laranja aumenta. II. a massa do magnsio diminui. III. a massa do cobre permanece constante. Dessa afirmaes, a. b. c. d. e. apenas a I correta. apenas a II correta. apenas a III correta. apenas a II e a III so corretas. a I, a II e a III so corretas

57. (FUVEST-SP) Um mtodo de recuperao de Cu2+, contido em solues aquosas, consiste em sua transformao em cobre metlico. Isto se consegue, adicionando-se raspas de ferro s solues, sob agitao. a. Escreva as semi-reaes de oxidao e de reduo que ocorrem neste processo. b. Qual dos pares, Cu2+/Cu ou Fe2+/Fe, deve ter maior potencial de reduo? Justifique com base na informao dada. 58. Uma fbrica de produtos qumicos est procurando um metal adequado para embalar o Fe2(SO4)3. Dentre os metais, Zn, Sn, Fe, Al e Cu, quais os que podero ser utilizados para essa finalidade, sem risco de serem contaminados? Dados: potenciais-padro de oxidao: Cu/Cu2+ Sn/Sn Fe/Fe a. b. c. d.2+ 2+

0,34V +0,14V +0,44

Zn/Zn2+ Al/Al Fe2+ 3+ 3+

+0,76V +1,66V 0,77V

/Fe

Apenas o Al. Apenas o Cu. Sn, Fe, Zn e Al. Nenhum desses metais.

Nota: O recomendado fornecer o potencial-padro de reduo.

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59. (UFMG)

So dados potenciais-padro de oxidao: Semi-Reao Zn(s) 2e + Zn Ni(s) 2e + Ni 2+

E (volt) (aq) +0,76 +0,25 0,802+

(aq)

Ag(s) e + Ag+(aq)

As voltagens nas clulas (A B) e (C D), quando elas esto operando isoladamente, so, respectivamente: a. b. c. d. 0,51 e 1,56 volt 0,51 e 0,04 volt 1,01 e 1,56 volt 1,01 e 0,04 volt

60. (UFMG) No exerccio anterior, a voltagem, quando as clulas estiverem operando conforme o indicado na figura, ser de: a. b. c. d. 0,55 volt 1,05 volt 2,07 volts 2,57 volts

61. (UNESP-SP) Objetos de prata escurecem, principalmente pela formao de uma camada de sulfeto de prata (Ag2S) em sua superfcie. Uma forma de se limpar um objeto de prata escurecido consiste em envolv-lo em folha de papel alumnio e mergulh-lo em soluo aquosa de carbonato de sdio. a. Explique o princpio desse mtodo de limpeza. b. Ocorre diminuio da massa de prata do objeto nesse processo de limpeza? Justifique. 62. (UFU-MG) Uma liga Zn-Cu dissolve-se parcialmente em soluo aquosa de HCl, de acordo com: ZnCu(s) + 2H+(aq) Zn2+(aq) + H2(g) + Cu(s)

No entanto, se a liga Zn-Cu for colocada em uma soluo concentrada de HNO3, ela ser dissolvida completamente, envolvendo a seguinte reao: ZnCu(s) + 4NO3(aq) + 8H+(aq) Zn2+(aq) + Cu2+(aq) + 4NO2(g) + 4H2O Explique por que a liga dissolvida pelo HNO3, mas no pelo HCl.

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Dados: Semi-Reao Zn2+(aq) + 2e H+(aq) + e E (volt)

Zn(s)

0,76 0,00 +0,34

1/2H2(g) Cu(s)

Cu2+(aq) + 2e

NO3(aq) + 2H+(aq) + e

NO2(g) + H2O

+0,80

63. (UNESP-SP) Encanamentos de ferro mergulhados em gua sofrem corroso, devido principalmente reao: Fe(s) + 2H+(aq) Fe2+(aq) + H2(g)

Para proteger encanamentos nessas condies, costuma-se lig-los a barras de outros metais, que so corrodos ao invs dos canos de ferro. Conhecendo os potenciais-padro de reduo: Cu2+ + 2e

Cu(s) 2+ Fe + 2e Fe(s) 2+ Mg + 2e Mg(s) 2H+ + 2e H2(g)

E0 = +0,34V E0 = 0,44V E0 = 0,76V E0 = 0,0V

e dispondo-se de barras de magnsio e cobre, prope-se: a. Qual metal deve ser utilizado para proteger o encanamento? Justifique. b. Escreva as reaes que ocorrem na associao do cano de ferro com a barra metlica escolhida, indicando o agente oxidante e o agente redutor. 64. (FUVEST-SP) Mergulhando-se um prego de ferro, limpo, em gua, observa-se, com o passar do tempo, um processo de corroso superficial. a. Formule alguma das equaes qumicas representativas das transformaes ocorridas na superfcie do prego. b. Com base nos valores dos potenciais de reduo relacionados a seguir, deduza quais, dentre os metais citados, os que, mantidos em contato com o prego (sem recobri-lo totalmente), seriam capazes de preserv-lo contra a corroso. E Ag + /Ag0 = + 0,80V E Cu2 + /Cu0 = +0,34V E Fe 2 + /Fe 0 = 0,44V0 0 0

E Zn2+ /Zn0 = 0,76V E Mg2+ /Mg0 = 2,37V0

0

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65. (UFRJ) Nas baterias de chumbo, usadas nos automveis, os eletrodos so placas de chumbo e de xido de chumbo (IV) (PbO2) imersas em soluo de cido sulfrico concentrado, com densidade da ordem de 1,280 g/cm3.

As reaes que ocorrem durante a descarga da bateria so as seguintes: I. Pb(s) + SO42 PbSO4(s) + 2e II. PbO2(s) + 4H+ + SO42 + 2e PbSO4(s) + 2H2O(l) a. Qual das duas reaes ocorre no plo negativo (nodo) da bateria? Justifique sua resposta. b. Explique o que acontece com a densidade da soluo da bateria durante sua descarga. 66. (UECE) O desenho abaixo representa uma pilha seca (pilha comum, usada em rdio).

Est correta a alternativa: a. A semi-reao no nodo : Zn(aq) Zn2+(s) + 2e b. MnO(OH)(s) + NH3(aq) MnO2(s) + NH4+(aq) + e, a semi-reao no ctodo. c. A reao total que ocorre na pilha : Zn(s) + MnO2(s) + C(s) Zn2+(aq) + MnO(OH)(s) + CO2(g) d. MnO2 atua na pilha como agente oxidante.

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3+

5+

6+

1

e. 2 CrCl3 + 1 NaClO3 + 10 NaOH 2 Na2CrO4 + 7 NaCl + 5 H2Ooxi D = 3 red D = 6

CrCl3 NaClO36+

31=3 61=61

2 CrCl3 1 NaClO30+

f. 1

Cr2O72

+ 3 H2O2 + 8 Hoxi D = 1

2 Cr

3+

+ 7 H2O + 3 O2

red D = 3

Cr2O72 H2O2

32 121

1 Cr2O72 3 H2O22

g. 2 Fe2+ + 1 H2O2 + 2 H+ 2 Fe3+ + 2 H2Ooxi D = 1 red D = 1

Fe2+

11

2 Fe2+ 1 H2O23

H2O2 1 20 5+

h. 4 Zn + 1 NO3 + 10 H+ 4 Zn2+ + 1 NH4+ + 3 H2Ooxi D = 2 red D = 8

Zn NO30

21 81

4 Zn 1 NO35+

i. 3 Cl2 + 6 OH 5 Cl + 1 ClO3 + 3 H2Ored D = 1 oxi D = 5

Cl

11

5 Cl 1 ClO3

ClO3 5 1

2

6+

0

j. 3 S

2

+ 2

CrO42

+ 16 H

+

3 S + 8 H2O + 2 Cr3+

oxi D = 2 red D = 3

S2 CrO42

21 31

3 S2 2 CrO42

Exerccios de Fixao01. 2VO2+(aq) + Zn(s) + 4H+(aq) 02. Co(s) + 3NO3(aq) + 6H+(aq) Zn2+(aq) + 2VO2+(aq) + 2H2O(l)

Co3+(aq) + 3NO2(g) + 3H2O(l) 2Mn2+(aq) + 5Cl2(g) + 8H2O(l)

03. 2MnO4(aq) + 10Cl(aq) + 16H+(aq)

04. Cr2O72(aq) + 6Br(aq) + 14H+(aq) 2Cr3+(aq) + 3Br2(l) + 7H2O(l) 05. 3C2H5OH(aq) + 16H+(aq) + 2Cr2O72(aq) 3CH3CO2H(aq) + 4Cr3+(aq) + 11H2O(l) 06. ( 2) Ag+ + e Ag0 HCHO + H2O HCO2H + 2 H+ + 2 e 2 Ag+ (aq) + HCHO (aq) + H2O (l) 2 Ag (s) + HCO2H (aq) + 2 H+ (aq) 07. ( 3) H2S S + 2 H+ + 2 e Cr2O72 + 14 H+ + 6 e 2 Cr3+ + 7 H2O 3 H2S (aq) + Cr2O72 (aq) + 8 H+ (aq) 3 S (s) + 2 Cr3+ (aq) + 7 H2O (l) 08. ( 5) H2C2O4 2 CO2 + 2 H+ + 2 e ( 2) MnO4 + 8 H+ + 5 e Mn2+ + 4 H2O 5 H2C2O4 (aq) + 2 MnO4 (aq) + 6 H+ (aq) 10 CO2 (g) + 2 Mn2+ (aq) + 8 H2O (l) 09. Zn + 2 H2O Zn(OH)2 + 2 H+ + 2 e ClO + 2 H+ + 2 e Cl + H2O Zn (s) + ClO (aq) + H2O (l) Zn(OH)2 (s) + Cl (aq) 10. ( 3) ClO + 2 H+ + 2 e Cl + H2O ( 2) CrO2 + 2 H2O CrO42 + 4 H+ + 3 e 3 ClO (aq) + 2 CrO2 (aq) + 2 OH (aq) 3 Cl (aq) + 2 CrO42 (aq) + H2O (l)

3

Reaes de Oxirreduo - DeslocamentoSrie Prata 01. a. espontnea b. espontnea c. no-espontnea d. no-espontnea e. no-espontnea, semelhante d f. espontnea g. espontnea 02. Alternativa d. A prata (Ag) no desloca o on Zn++, ou seja, prata no reage com on Zn++. 03. Alternativa d. O metal prata no reage com os ons Zn++ da soluo, pois menos reativo. Cu++ + 2Ag0 no-espontnea 04. a. Espontnea: Fe mais reativo que o cobre. b. No-espontnea: cobre no desloca o Fe. c. Espontnea: Mg desloca o cobre (est antes na fila). d. No-espontnea: cobre no desloca o Mg. 05. a. Espontnea: F2 mais reativo que o Cl2. b. Espontnea: Cl2 mais reativo que o Br2. c. No-espontnea: I2 no desloca o Cl2. 06. a. 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu b. Al mais reativo que o Cu. 07. a. Cu(m) + 2Ag+(aq) Cu2+(aq) + 2Ag(m) b. O Nox do cobre aumenta duas unidades, enquanto o Nox da prata diminui uma unidade. 08. Alternativa a. 09. Alternativa a. 10. a. Zn + 2AgNO3 Zn(NO3)2 + 2Ag0 Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu0 b. Zn Zn 0 a +2; Ag +1 a 0 0 a +2; Cu +2 a 0

4

11. Alternativa d. 12. Alternativa e. 13. Alternativa a. 14. Alternativa b. Srie Ouro 15. Alternativa a. 16. Alternativa d. 17. Alternativa a. 18. Alternativa e. 19. Corretos 2, 3 e 4. 20. Alternativa d. O on B+ foi reduzido pelos metais A, C e D. 21. Alternativa c. Metal C, pois deslocou A+, B+ e D+. 22. Alternativa a. 23. Alternativa c.

Pilha EletroqumicaSrie Prata 24. a. Alumnio (sofre oxidao) b. Prata (sofre reduo) c. Eletrodo de alumnio para o eletrodo de prata d. Alumnio e. Prata f. Al(s) 3e + Al3+(aq) g. Ag+(aq) + e Ag0(s) h. Al(s) + 3Ag+(aq) Al3+(aq) + 3Ag(s) 25. Alternativa a. 26. Alternativa c. 27. Alternativa a.

5

28. Alternativa b. 29. CuSO4 (os ons Cu2+ sofrem reduo) Srie Ouro 30. Alternativa c. 31. Alternativa b. 32. a. Zinco b. Zn, HgO, H2O (reagentes) 33. Corretos 01, 04, 08 e 64. 34. a.

No incio do experimento, devemos colocar uma placa de alumnio (s) em um recipiente contendo uma soluo de um sal de cobre (Cu2+) azul. Ocorrero as seguintes semi-reaes: 2Al0(s) 2Al3+(aq) + 6e (semi-reao de oxidao) 3Cu0(s) (semi-reao de reduo)

3Cu2+(aq) + 6e

(Reao Global) 2Al0(s) + 3Cu2+(aq) 2Al3+(aq) + 3Cu0(s) No final do processo teremos deposio de cobre metlico sobre a placa de alumnio e formao de ons Al3+(incolor), que ficam na soluo. Clculo da massa de alumnio: 2Al(s) + 3Cu2+(aq) 2Al3+(aq) + 3Cu(s) 2 mols 3 mols 2 27g __________________________ 3 x 63,5g x ____________________________ 1,27g x = 0,36g de alumnio

6

b. O bafmetro uma aparelhagem usada na deteco de vapores de lcool, quando presentes no ar expirado por um indivduo alcoolizado. Poderamos esquematiz-lo da seguinte maneira:

Observao: Poderia ser usado um tubo de ensaio e um canudinho de refrigerante. O lcool ser oxidado pelo dicromato. A soluo, inicialmente alaranjada, ir adquirir colorao verde. A reao global do processo ser: Cr2O72(aq) + 14H+(aq) + 6e 2Cr3+(aq) + 7H2O(l)

3C2H6O(aq) 3C2H4O(aq) + 6H+(aq) + 6e 3C2H6O(aq) + Cr2O72(aq) + 8H+(aq) 2Cr3+(aq) + 3C2H4O(aq) + 7H2O(l) Clculo do nmero de oxidao do crmio no on dicromato (Cr2O7)2: 2x + 7(2) = 2 x=6

Clculo do nmero de oxidao mdio do carbono no etanol (C2H6O): 2x + 6(1)+1(2) = 0 x = 2 Clculo do nmero de oxidao mdio do carbono no etanal (C2H4O): 2x + 4(1)+1(2) = 0 x = 1 3C2H6O(aq) + Cr2O72(aq) + 8H+(aq) 2Cr3+(aq) + 3C2H4O(aq) + 7H2O(l)

oxidao 2 reduo +6 O etanol C2H6O o agente redutor. O on dicromato Cr2O72 o agente oxidante. +3 1

Potencial de reduo, espontaneidade e corrosoSrie Prata 35. Alternativa c. 36. Alternativa c. 37. Alternativa e. 38. Alternativa d.

7

39. Alternativa a. 40. Alternativa d. 41. Alternativa d. 42. Alternativa b. 43. a. 2Al(s) 2Al3+(aq) + 6e 3Cu2+(aq) + 6e 3Cu0(s) 2Al(s) + 3Cu2+(aq) 2Al3+(aq) + 3Cu0(s) b. DE = Eoxidante Eredutor DE = +0,34V (1,66V) 44. Alternativa e. 45. Alternativa a. 46. Alternativa d. 47. Alternativa a. 48. Alternativa b. 49. A corroso do ferro ocorre sob a forma de uma descarga numa pilha galvnica. Os ons dos sais dissolvidos na gua do mar vo facilitar a descarga e, com isso, vo acelerar a corroso do ferro. Qualquer outra soluo aquosa inica ir acelerar a corroso do ferro. 50. a. Na bateria em operao, temos:0 4+ 2 2+

DE = 2,00V

Pb(s) + PbO2(s) + 2H+(aq) + 2HSO4(aq) 2Pb(SO4)2(s) + 2H2O(l)

oxidao 0 reduo +4 As semi-reaes so: Oxidao:0 2+

+2

Pb(s) + Reduo:4+

2HSO4(aq)

PbSO4(s) + 2e + H+(aq)

2+

PbO2(s) + 3H+(aq) + HSO4(aq) + 2e PbSO4(s) + 2H2O

8

b. medida que a bateria descarrega, forma-se PbSO4(s) e consome-se cido sulfrico (H+(aq) + HSO4(aq)). Quanto menor for a concentrao de cido sulfrico numa soluo, menor ser sua densidade. Conhecendo-se a densidade da soluo de cido na bateria, temos condies de calcular a concentrao de cido presente e estimar a carga da bateria. 51. a. Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s) b. DE = +1,10V c. Zn d. Cu2+ e. Zn f. Cu g. Zn h. Cu i. Zn j. Cu k. Zn2+ l. Cu2+ m. diminui, pois o aumento da concentrao de Zn2+ desfavorvel reao global. n. aumenta, pois o aumento da concentrao do Cu2+ favorvel reao global.

Srie Ouro 52. Dissoluo parcial do lato (zinco corrodo) Zn Zn2+ + 2e 2H+ + 2e H2 Zn + 2H+ Zn2+ + H2 53. a. frasco II b. 161g/L E = +0,76V E = 0 DE = +0,76V (reao espontnea)

Fe(s) + Cu2+(aq) Fe2+(aq) + Cu(s)

54. a. Podemos demonstrar a obteno de metanol a partir do metano e oxignio, invertendo a primeira equao e multiplicando-a por dois e mantendo a segunda equao, da seguinte forma: 2CH4 + 2H2O 4e + 4H+ + 2CH3OH 0,59V O2 + 4H+ + 4e 2H2O +1,23V H+ 2CH4 + O2 2CH3OH +0,64V

Como a ddp (diferena de potencial) positiva, o processo espontneo, o que torna a reao possvel. Nota-se que o potencial de reduo do oxignio maior que o potencial de reduo do metanol. H+ b. 2CH4 + O2 2CH3OH

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55. Corretos: a, c, e, h 56. Alternativa e. 57. a. Fe Fe2+ + 2e oxidao 2+ b. Cu /Cu 58. Alternativa d. 59. Alternativa a. 60. Alternativa b. 61. a. O Al oxidado a Al3+, enquanto o on Ag+ reduzido a Ag. b. No ocorre diminuio da massa, pois a reao ocorre na superfcie do objeto, havendo deposio da prata metlica na mesma. 62. O HCl (H+ + Cl) dissolve o Zn, pois o potencial de reduo do H+ maior que o do Zn2+. No dissolve o cobre, pois o potencial de reduo do H+ menor que o do Cu2+. O HNO3 (NO3 + H+) dissolve o Zn e o Cu, pois o potencial de reduo do NO3 maior que o do Zn2+ e o do Cu2+. 63. a. Mg b. Mg(s) + Fe2+(aq) Mg2+(aq) + Fe(s) agente oxidante: Fe2+ agente redutor: Mg Cu2+ + 2e Cu reduo

,

64. a. A formao da ferrugem ocorre em etapas. O sistema reagente (Fe + H2O + O2) funciona como uma pilha eletroqumica, na qual o fluxo de eltrons conduzido pelo prprio metal. oxidao: reduo: Fe Fe2+ + 2e O2 + H2O + 2e 2OH Fe + H2O + O2 Fe(OH)2

Posteriormente, o Fe(OH)2 se oxida a Fe(OH)3. b. Mg ou Zn 65. a. Reao I (oxidao) b. Diminui, pois o H2SO4 vai sendo consumido. 66. Alternativa d.

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