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CORREÇÃO DA LISTA
1. 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:
Considerando todos os materiais necessários para a montagem de
uma pilha de alumínio e cobre, nas condições-padrão ideais
(desprezando-se qualquer efeito dissipativo) e as semirreações de
redução fornecidas, a força eletromotriz dessa pilha montada e o
agente redutor, respectivamente são:
a) 2,10 𝑉 e o cobre.
b) 2,00 𝑉 e o alumínio.
c) 1,34 𝑉 e o cobre.
d) 1,32 𝑉 e o alumínio.
e) 1,00 𝑉 e o cobre.
𝐴𝓁3+(𝑎𝑞) + 3 𝑒− → 𝐴𝓁°𝐸°𝑟𝑒𝑑 = −1,66𝑉
𝐶𝑢2+
(𝑎𝑞) + 2 𝑒−
→ 𝐶𝑢°𝐸°𝑟𝑒𝑑 = +0,34𝑉
+0,34𝑉 > −1,66𝑉
𝛥𝐸 = 𝐸𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 − 𝐸𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 = +0,34 − (−1,66) = +2,00𝑉
𝐸𝑛𝑡ã𝑜:
𝐴𝓁° → 𝐴𝓁3+(𝑎𝑞) + 3 𝑒−(× 2)
𝐶𝑢2+ 𝑎𝑞 + 2 𝑒− → 𝐶𝑢° × 3
2𝐴𝓁° → 2𝐴𝓁3+(𝑎𝑞) + 6 𝑒− (𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎çã𝑜 − â𝑛𝑜𝑑𝑜)
3𝐶𝑢2+(𝑎𝑞) + 6 𝑒− → 3𝐶𝑢°(𝑟𝑒𝑑𝑢çã𝑜 − 𝑐á𝑡𝑜𝑑𝑜)
2 𝐴𝓁°
𝑟𝑒𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟
+ 3𝐶𝑢2+(𝑎𝑞)
𝐺𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙
2𝐴𝓁3+(𝑎𝑞) + 3𝐶𝑢°
2. 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°C
e 1 atm) são apresentadas a seguir.
Zn+2(aq) + 2e-  Zn(s) E0 =-0,76 V
Ag+(aq) + 1e- Ag(s) E0 = +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 Ag0  Zn0 + 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
a) I e III.
b) II, III e IV.
c) I, II e V.
d) III, IV e V.
e) IV e V.
𝑍𝑛2+
(𝑎𝑞) + 2𝑒− → 𝑍𝑛(𝑠)𝐸° = −0,76𝑉
𝐴𝑔+
(𝑎𝑞)
+ 1𝑒−
→ 𝐴𝑔(𝑠)𝐸° = +0,80𝑉
𝛥𝐸 = 𝐸𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 − 𝐸𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟
𝛥𝐸 = +0,80 − (−0,76) = +1,56𝑉
𝑍𝑛(𝑠)→𝑍𝑛2+
(𝑎𝑞)+ 2𝑒− (𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎çã𝑜−â𝑛𝑜𝑑𝑜−𝑑𝑒𝑠𝑔𝑎𝑠𝑡𝑒)
2𝐴𝑔+
(𝑎𝑞)+ 2𝑒− →2𝐴𝑔(𝑠)(𝑟𝑒𝑑𝑢çã𝑜−𝑐á𝑡𝑜𝑑𝑜)
𝑍𝑛(𝑠)+2𝐴𝑔+
(𝑎𝑞)
𝐺𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙
𝑍𝑛2+
(𝑎𝑞)+2𝐴𝑔(𝑠)
𝑆𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑡â𝑛𝑒𝑜: 𝑍𝑛(𝑠) + 2𝐴𝑔+
(𝑎𝑞)
𝐺𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙
𝑍𝑛2+
(𝑎𝑞) + 2𝐴𝑔(𝑠).
3. Considerando a reação entre ferro metálico (𝐹𝑒(𝑠)) e uma solução aquosa de ácido clorídrico (𝐻𝐶𝓁(𝑎𝑞))
𝐹𝑒(𝑠) + 2𝐻+
(𝑎𝑞) + 2𝐶𝓁−
(𝑎𝑞) → 𝐹𝑒2+
(𝑎𝑞) + 2𝐶𝓁−
(𝑎𝑞) + 𝐻2(𝑔)
realizada em diferentes condições e com os seguintes valores de potenciais de redução para as semirreações:
𝐹𝑒2+
(𝑎𝑞) + 2𝑒− → 𝐹𝑒(𝑠)𝐸0
𝑟𝑒𝑑 = −0,440 𝑉
2𝐻+
(𝑎𝑞) + 2𝑒−
→ 𝐻2(𝑔)𝐸0
𝑟𝑒𝑑 = 0 𝑉
assinale a alternativa correta.
a) A reação ocorrerá mais rapidamente se ao invés de ferro metálico em pó for utilizada uma lâmina de
ferro metálico, o que se justifica em razão de haver, assim, maior superfície de contato na lâmina.
b) A reação é espontânea, apresenta potencial padrão de célula (𝐸0
𝑐𝑒𝓁 = +0,440 𝑉), e o 𝐹𝑒(𝑠) atua como
agente redutor.
c) Quanto menor for a concentração do ácido clorídrico (𝐻𝐶𝓁(𝑎𝑞)) utilizado, mais rapidamente a reação irá
ocorrer.
d) Na reação química descrita, o 𝐹𝑒(𝑠) irá sofrer redução a íons 𝐹𝑒2+
(𝑎𝑞); já os íons 𝐻+
(𝑎𝑞) irão ser oxidados
para formar o gás hidrogênio (𝐻2(𝑔)).
e) Um aumento da temperatura do sistema levará ao aumento da rapidez das reações químicas
exotérmicas e à diminuição para as reações químicas endotérmicas.
4. Reações de oxirredução estão presentes no dia-a-dia
como na ação desinfetante da água sanitária, na geração
de energia elétrica em baterias e na obtenção de metais
a partir de seus minérios. Como exemplo destas reações
considere uma folha de alumínio imersa em uma solução
aquosa de sulfato de cobre. Sabendo-se que o potencial
de redução do alumínio é −1,66𝑉 e o potencial de
redução do cobre é +0,34𝑉, é correto afirmar que:
a) o alumínio é o agente oxidante.
b) ocorrerá redução do 𝐶𝑢(𝐼𝐼).
c) o potencial de oxirredução da reação é de −1,32𝑉.
d) o sulfato de cobre é o agente redutor.
e) o estado de oxidação do enxofre no sulfato de cobre,
𝐶𝑢𝑆𝑂4 é −2.
𝐴𝓁+3 + 3𝑒− ⇄ 𝐴𝓁 E𝑟𝑒𝑑
0
= −1,66𝑉
𝐶𝑢+2 + 2𝑒− ⇄ 𝐶𝑢 E𝑟𝑒𝑑
0
= +0,34𝑉
Ao formarem uma pilha teremos:
2𝐴𝓁 ⇄ 2𝐴𝓁+3 + 6 𝑒− 𝐸𝑟𝑒𝑑
0
= +1,66𝑉 (× 2)
3𝐶𝑢+2 + 6 𝑒− ⇄ 3𝐶𝑢 𝐸𝑟𝑒𝑑
0
= +0,34𝑉 (× 3)
5. A ilustração ao lado representa um experimento em que foi colocado uma barra
metálica de zinco mergulhada em uma solução aquosa de sulfato de cobre (II).
De acordo com os valores dos 𝐸0 de redução abaixo, pode-se afirmar
que
𝑍𝑛2+
(𝑎𝑞)/𝑍𝑛(𝑠) 𝐸0 = −0,76𝑉𝐶𝑢2+
(𝑎𝑞)/𝐶𝑢(𝑠) 𝐸0 = +0,34𝑉
a) o zinco sofre redução.
b) o processo não é espontâneo.
c) ocorre a formação de íons 𝑍𝑛2+
(𝑎𝑞).
d) elétrons são transferidos do 𝐶𝑢2+
(𝑎𝑞) para o 𝑍𝑛(𝑠).
e) o 𝑍𝑛(𝑠) é um excelente agente oxidante.
𝑍𝑛 𝑠
𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎çã𝑜
𝑍𝑛2+
𝑎𝑞 + 2𝑒− 𝐸0 = −0,76𝑉
𝐶𝑢2+
𝑎𝑞 + 2𝑒−
𝑟𝑒𝑑𝑢çã𝑜
𝐶𝑢 𝑠 𝐸0
= +0,34𝑉
𝑍𝑛 𝑠 + 𝐶𝑢2+
𝑎𝑞
𝐺𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙
𝑍𝑛2+
𝑎𝑞 + 𝐶𝑢 𝑠
𝑍𝑛2+
(𝑎𝑞)/𝑍𝑛(𝑠) 𝐸0 = −0,76𝑉𝐶𝑢2+
(𝑎𝑞)/𝐶𝑢(𝑠) 𝐸0 = +0,34𝑉
6. 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 °C.
Baseando-se nos potenciais padrão de redução das semirreações a seguir, são feitas as seguintes afirmativas:
𝑆𝑛2+
(𝑎𝑞) + 2 𝑒−
→ 𝑆𝑛 (𝑠) 𝐸0
𝑟𝑒𝑑 = − 0,14 𝑉𝐿𝑖+
(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, (𝛥𝐸 = + 2,90 𝑉).
Das afirmativas apresentadas estão corretas apenas:
a) I, II e IV.
b) I, III e V.
c) I, IV e V.
d) II, III e IV.
e) II, III e V.
𝑆𝑛2+ 𝑎𝑞 + 2 𝑒− → 𝑆𝑛 𝑠
𝐸0
𝑟𝑒𝑑 = − 0,14 𝑉𝐿𝑖+
𝑎𝑞 + 1 𝑒−
→ 𝐿𝑖 𝑠
𝐸0
𝑟𝑒𝑑 = − 3,04 𝑉 − 0,14𝑉 > −3,04𝑉
𝛥𝐸 = −0,14 − −3,04 = 2,90𝑉
𝐸𝑛𝑡ã𝑜:
𝑆𝑛2+ 𝑎𝑞 + 2 𝑒− → 𝑆𝑛 𝑠 𝑟 𝑒𝑑𝑢çã𝑜𝑐á𝑡𝑜𝑑𝑜
2𝐿𝑖 𝑠 → 2𝐿𝑖+
𝑎𝑞 + 2 𝑒−
𝑜 𝑥𝑖𝑑𝑎çã𝑜â𝑛𝑜𝑑𝑜
𝑆𝑛2+ 𝑎𝑞 + 2𝐿𝑖 𝑠
𝑔𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙
𝑆𝑛 𝑠 + 2𝐿𝑖+ 𝑎𝑞
7. A magnitude dos potenciais de eletrodo padrão de dois metais X e Y são:
𝑋2+
+ 2𝑒−
→ 𝑋 𝐸° = 0,25𝑉
𝑌2+ + 2𝑒− → 𝑌 𝐸° = 0,34𝑉
Quando as meias células de X e Y são conectadas, os elétrons fluem de X para Y, e, quando X é
conectado a um eletrodo padrão de hidrogênio, EPH, os elétrons fluem de X para o eletrodo de
hidrogênio.
A diferença de potencial (ddp) dessa pilha constituída de X e Y é:
a) 0,09 V.
b) 0,25 V.
c) 0,59 V.
d) 0,00
8. A descoberta da bateria de lítio viabilizou o uso de marca-passos cardíacos, possibilitando o
prolongamento da vida humana. Entre as vantagens que as baterias de lítio oferecem, estão o seu
pequeno tamanho, a baixa massa e o elevado conteúdo energético. Considerando as semirreações
de redução representadas abaixo, assinale a alternativa correta.
Li+
aq + 1e–
→ Li 𝑠 𝐸0
= −3,05 𝑉
Zn2+
aq + 2e– → Zn 𝑠 𝐸0 = −0,76 𝑉
a) O zinco metálico é oxidado espontaneamente, em presença do íon lítio.
b) O lítio metálico é um agente redutor mais forte do que o zinco metálico.
c) O lítio metálico é um agente oxidante mais forte do que o zinco metálico.
d) O íon lítio e o zinco metálico, em solução eletrolítica, formam uma célula galvânica.
e) O íon lítio sofre redução, em presença do zinco metálico.
Li+
aq + 1e– → Li 𝑠 𝐸0 = −3,05 𝑉
Zn2+
aq + 2e–
→ Zn 𝑠 𝐸0
= −0,76 𝑉
−3,05𝑉 < −0,76𝑉
2Li 𝑠 → 2Li+
aq + 2𝑒–
(𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎çã𝑜; 𝑎𝑔𝑒𝑛𝑡𝑒𝑟𝑒𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟)
Zn2+
aq + 2e– → Zn 𝑠 (𝑟𝑒𝑑𝑢çã𝑜; 𝑎𝑔𝑒𝑛𝑡𝑒𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎𝑛𝑡𝑒)
9. Considere o esquema a seguir, que representa uma pilha, no qual foi colocado um voltímetro e uma ponte
salina contendo uma solução saturada de cloreto de potássio. No Béquer 1, correspondente ao eletrodo de
alumínio, está imersa uma placa de alumínio em uma solução aquosa de sulfato de alumínio 1 mol ⋅ 𝐿−1
e no
Béquer 2, correspondente ao eletrodo de ferro, está imersa uma placa de ferro em uma solução aquosa de
sulfato de ferro 1 mol ⋅ 𝐿−1
. Os dois metais, de dimensões idênticas, estão unidos por um fio metálico.
DADOS:
Potenciais padrão de redução 𝐸°red a 1 atm e 25 °C.
𝐴𝓁3+ + 3𝑒− → 𝐴𝓁 E° = − 1,66 𝑉
Fe2+
+ 2𝑒−
→ Fe𝐸° = − 0,44 𝑉
Considerando esta pilha e os dados abaixo, indique a afirmativa correta.
a) A placa de ferro perde massa, isto é, sofre “corrosão”.
b) A diferença de potencial registrada pelo voltímetro é de 1,22 𝑉 (volts).
c) O eletrodo de alumínio é o cátodo.
d) O potencial padrão de oxidação do alumínio é menor que o potencial padrão de oxidação do ferro.
e) À medida que a reação ocorre, os cátions 𝐾+
da ponte salina se dirigem para o béquer que contém a solução
de 𝐴𝓁2 SO4 3.
𝐴𝓁3+ + 3𝑒− → 𝐴𝓁 E0 = − 1,66 𝑉
Fe2+ + 2𝑒− → Fe𝐸0 = − 0,44 𝑉
2A𝓁 → 2𝐴𝓁3+ + 6𝑒−(𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎çã𝑜)
3Fe2+
+ 6𝑒−
→ 3Fe(redução)
2A𝓁 + 3Fe2+
𝐺𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙
2𝐴𝓁 + 3Fe
𝛥𝐸 = 𝐸𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 − 𝐸𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟
𝛥𝐸 = −0,44 − (−1,66) = 1,22𝑉
10. Uma pilha de permanganato é baseada nas semirreações e nos seus respectivos potenciais
padrões de redução mostrados abaixo:
Zn2+ + 2e− → Zn 𝐸0 = −0,76 𝑉
MnO4
−
+ 8𝐻+
+ 5𝑒−
→ Mn2+
+ 4𝐻2𝑂 𝐸0
= +1,51 𝑉
Assinale a alternativa correta.
a) O zinco metálico é o cátodo.
b) O íon permanganato, MnO4
−
, é o agente redutor.
c) O estado de oxidação do manganês no íon permanganato é +4.
d) A tensão produzida por esta pilha em condições padrão é +2,27 𝑉.
e) A tensão produzida por esta pilha em condições padrão é 0,75 𝑉.

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CORREÇÃO DA LISTA de exercício sobre redox

  • 2. 1. 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: Considerando todos os materiais necessários para a montagem de uma pilha de alumínio e cobre, nas condições-padrão ideais (desprezando-se qualquer efeito dissipativo) e as semirreações de redução fornecidas, a força eletromotriz dessa pilha montada e o agente redutor, respectivamente são: a) 2,10 𝑉 e o cobre. b) 2,00 𝑉 e o alumínio. c) 1,34 𝑉 e o cobre. d) 1,32 𝑉 e o alumínio. e) 1,00 𝑉 e o cobre.
  • 3. 𝐴𝓁3+(𝑎𝑞) + 3 𝑒− → 𝐴𝓁°𝐸°𝑟𝑒𝑑 = −1,66𝑉 𝐶𝑢2+ (𝑎𝑞) + 2 𝑒− → 𝐶𝑢°𝐸°𝑟𝑒𝑑 = +0,34𝑉 +0,34𝑉 > −1,66𝑉 𝛥𝐸 = 𝐸𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 − 𝐸𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 = +0,34 − (−1,66) = +2,00𝑉 𝐸𝑛𝑡ã𝑜: 𝐴𝓁° → 𝐴𝓁3+(𝑎𝑞) + 3 𝑒−(× 2) 𝐶𝑢2+ 𝑎𝑞 + 2 𝑒− → 𝐶𝑢° × 3 2𝐴𝓁° → 2𝐴𝓁3+(𝑎𝑞) + 6 𝑒− (𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎çã𝑜 − â𝑛𝑜𝑑𝑜) 3𝐶𝑢2+(𝑎𝑞) + 6 𝑒− → 3𝐶𝑢°(𝑟𝑒𝑑𝑢çã𝑜 − 𝑐á𝑡𝑜𝑑𝑜) 2 𝐴𝓁° 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟 + 3𝐶𝑢2+(𝑎𝑞) 𝐺𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙 2𝐴𝓁3+(𝑎𝑞) + 3𝐶𝑢°
  • 4. 2. 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°C e 1 atm) são apresentadas a seguir. Zn+2(aq) + 2e-  Zn(s) E0 =-0,76 V Ag+(aq) + 1e- Ag(s) E0 = +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 Ag0  Zn0 + 2 Ag+ V. Entre os eletrodos de zinco e prata existe uma diferença de potencial padrão de 1,56 V.
  • 5. Estão corretas apenas as afirmativas a) I e III. b) II, III e IV. c) I, II e V. d) III, IV e V. e) IV e V. 𝑍𝑛2+ (𝑎𝑞) + 2𝑒− → 𝑍𝑛(𝑠)𝐸° = −0,76𝑉 𝐴𝑔+ (𝑎𝑞) + 1𝑒− → 𝐴𝑔(𝑠)𝐸° = +0,80𝑉 𝛥𝐸 = 𝐸𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 − 𝐸𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝛥𝐸 = +0,80 − (−0,76) = +1,56𝑉 𝑍𝑛(𝑠)→𝑍𝑛2+ (𝑎𝑞)+ 2𝑒− (𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎çã𝑜−â𝑛𝑜𝑑𝑜−𝑑𝑒𝑠𝑔𝑎𝑠𝑡𝑒) 2𝐴𝑔+ (𝑎𝑞)+ 2𝑒− →2𝐴𝑔(𝑠)(𝑟𝑒𝑑𝑢çã𝑜−𝑐á𝑡𝑜𝑑𝑜) 𝑍𝑛(𝑠)+2𝐴𝑔+ (𝑎𝑞) 𝐺𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙 𝑍𝑛2+ (𝑎𝑞)+2𝐴𝑔(𝑠) 𝑆𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑡â𝑛𝑒𝑜: 𝑍𝑛(𝑠) + 2𝐴𝑔+ (𝑎𝑞) 𝐺𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙 𝑍𝑛2+ (𝑎𝑞) + 2𝐴𝑔(𝑠).
  • 6. 3. Considerando a reação entre ferro metálico (𝐹𝑒(𝑠)) e uma solução aquosa de ácido clorídrico (𝐻𝐶𝓁(𝑎𝑞)) 𝐹𝑒(𝑠) + 2𝐻+ (𝑎𝑞) + 2𝐶𝓁− (𝑎𝑞) → 𝐹𝑒2+ (𝑎𝑞) + 2𝐶𝓁− (𝑎𝑞) + 𝐻2(𝑔) realizada em diferentes condições e com os seguintes valores de potenciais de redução para as semirreações: 𝐹𝑒2+ (𝑎𝑞) + 2𝑒− → 𝐹𝑒(𝑠)𝐸0 𝑟𝑒𝑑 = −0,440 𝑉 2𝐻+ (𝑎𝑞) + 2𝑒− → 𝐻2(𝑔)𝐸0 𝑟𝑒𝑑 = 0 𝑉 assinale a alternativa correta. a) A reação ocorrerá mais rapidamente se ao invés de ferro metálico em pó for utilizada uma lâmina de ferro metálico, o que se justifica em razão de haver, assim, maior superfície de contato na lâmina. b) A reação é espontânea, apresenta potencial padrão de célula (𝐸0 𝑐𝑒𝓁 = +0,440 𝑉), e o 𝐹𝑒(𝑠) atua como agente redutor. c) Quanto menor for a concentração do ácido clorídrico (𝐻𝐶𝓁(𝑎𝑞)) utilizado, mais rapidamente a reação irá ocorrer. d) Na reação química descrita, o 𝐹𝑒(𝑠) irá sofrer redução a íons 𝐹𝑒2+ (𝑎𝑞); já os íons 𝐻+ (𝑎𝑞) irão ser oxidados para formar o gás hidrogênio (𝐻2(𝑔)). e) Um aumento da temperatura do sistema levará ao aumento da rapidez das reações químicas exotérmicas e à diminuição para as reações químicas endotérmicas.
  • 7. 4. Reações de oxirredução estão presentes no dia-a-dia como na ação desinfetante da água sanitária, na geração de energia elétrica em baterias e na obtenção de metais a partir de seus minérios. Como exemplo destas reações considere uma folha de alumínio imersa em uma solução aquosa de sulfato de cobre. Sabendo-se que o potencial de redução do alumínio é −1,66𝑉 e o potencial de redução do cobre é +0,34𝑉, é correto afirmar que: a) o alumínio é o agente oxidante. b) ocorrerá redução do 𝐶𝑢(𝐼𝐼). c) o potencial de oxirredução da reação é de −1,32𝑉. d) o sulfato de cobre é o agente redutor. e) o estado de oxidação do enxofre no sulfato de cobre, 𝐶𝑢𝑆𝑂4 é −2. 𝐴𝓁+3 + 3𝑒− ⇄ 𝐴𝓁 E𝑟𝑒𝑑 0 = −1,66𝑉 𝐶𝑢+2 + 2𝑒− ⇄ 𝐶𝑢 E𝑟𝑒𝑑 0 = +0,34𝑉 Ao formarem uma pilha teremos: 2𝐴𝓁 ⇄ 2𝐴𝓁+3 + 6 𝑒− 𝐸𝑟𝑒𝑑 0 = +1,66𝑉 (× 2) 3𝐶𝑢+2 + 6 𝑒− ⇄ 3𝐶𝑢 𝐸𝑟𝑒𝑑 0 = +0,34𝑉 (× 3)
  • 8. 5. A ilustração ao lado representa um experimento em que foi colocado uma barra metálica de zinco mergulhada em uma solução aquosa de sulfato de cobre (II). De acordo com os valores dos 𝐸0 de redução abaixo, pode-se afirmar que 𝑍𝑛2+ (𝑎𝑞)/𝑍𝑛(𝑠) 𝐸0 = −0,76𝑉𝐶𝑢2+ (𝑎𝑞)/𝐶𝑢(𝑠) 𝐸0 = +0,34𝑉 a) o zinco sofre redução. b) o processo não é espontâneo. c) ocorre a formação de íons 𝑍𝑛2+ (𝑎𝑞). d) elétrons são transferidos do 𝐶𝑢2+ (𝑎𝑞) para o 𝑍𝑛(𝑠). e) o 𝑍𝑛(𝑠) é um excelente agente oxidante.
  • 9. 𝑍𝑛 𝑠 𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎çã𝑜 𝑍𝑛2+ 𝑎𝑞 + 2𝑒− 𝐸0 = −0,76𝑉 𝐶𝑢2+ 𝑎𝑞 + 2𝑒− 𝑟𝑒𝑑𝑢çã𝑜 𝐶𝑢 𝑠 𝐸0 = +0,34𝑉 𝑍𝑛 𝑠 + 𝐶𝑢2+ 𝑎𝑞 𝐺𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙 𝑍𝑛2+ 𝑎𝑞 + 𝐶𝑢 𝑠 𝑍𝑛2+ (𝑎𝑞)/𝑍𝑛(𝑠) 𝐸0 = −0,76𝑉𝐶𝑢2+ (𝑎𝑞)/𝐶𝑢(𝑠) 𝐸0 = +0,34𝑉
  • 10. 6. 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 °C. Baseando-se nos potenciais padrão de redução das semirreações a seguir, são feitas as seguintes afirmativas: 𝑆𝑛2+ (𝑎𝑞) + 2 𝑒− → 𝑆𝑛 (𝑠) 𝐸0 𝑟𝑒𝑑 = − 0,14 𝑉𝐿𝑖+ (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, (𝛥𝐸 = + 2,90 𝑉). Das afirmativas apresentadas estão corretas apenas: a) I, II e IV. b) I, III e V. c) I, IV e V. d) II, III e IV. e) II, III e V.
  • 11. 𝑆𝑛2+ 𝑎𝑞 + 2 𝑒− → 𝑆𝑛 𝑠 𝐸0 𝑟𝑒𝑑 = − 0,14 𝑉𝐿𝑖+ 𝑎𝑞 + 1 𝑒− → 𝐿𝑖 𝑠 𝐸0 𝑟𝑒𝑑 = − 3,04 𝑉 − 0,14𝑉 > −3,04𝑉 𝛥𝐸 = −0,14 − −3,04 = 2,90𝑉 𝐸𝑛𝑡ã𝑜: 𝑆𝑛2+ 𝑎𝑞 + 2 𝑒− → 𝑆𝑛 𝑠 𝑟 𝑒𝑑𝑢çã𝑜𝑐á𝑡𝑜𝑑𝑜 2𝐿𝑖 𝑠 → 2𝐿𝑖+ 𝑎𝑞 + 2 𝑒− 𝑜 𝑥𝑖𝑑𝑎çã𝑜â𝑛𝑜𝑑𝑜 𝑆𝑛2+ 𝑎𝑞 + 2𝐿𝑖 𝑠 𝑔𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙 𝑆𝑛 𝑠 + 2𝐿𝑖+ 𝑎𝑞
  • 12. 7. A magnitude dos potenciais de eletrodo padrão de dois metais X e Y são: 𝑋2+ + 2𝑒− → 𝑋 𝐸° = 0,25𝑉 𝑌2+ + 2𝑒− → 𝑌 𝐸° = 0,34𝑉 Quando as meias células de X e Y são conectadas, os elétrons fluem de X para Y, e, quando X é conectado a um eletrodo padrão de hidrogênio, EPH, os elétrons fluem de X para o eletrodo de hidrogênio. A diferença de potencial (ddp) dessa pilha constituída de X e Y é: a) 0,09 V. b) 0,25 V. c) 0,59 V. d) 0,00
  • 13. 8. A descoberta da bateria de lítio viabilizou o uso de marca-passos cardíacos, possibilitando o prolongamento da vida humana. Entre as vantagens que as baterias de lítio oferecem, estão o seu pequeno tamanho, a baixa massa e o elevado conteúdo energético. Considerando as semirreações de redução representadas abaixo, assinale a alternativa correta. Li+ aq + 1e– → Li 𝑠 𝐸0 = −3,05 𝑉 Zn2+ aq + 2e– → Zn 𝑠 𝐸0 = −0,76 𝑉 a) O zinco metálico é oxidado espontaneamente, em presença do íon lítio. b) O lítio metálico é um agente redutor mais forte do que o zinco metálico. c) O lítio metálico é um agente oxidante mais forte do que o zinco metálico. d) O íon lítio e o zinco metálico, em solução eletrolítica, formam uma célula galvânica. e) O íon lítio sofre redução, em presença do zinco metálico.
  • 14. Li+ aq + 1e– → Li 𝑠 𝐸0 = −3,05 𝑉 Zn2+ aq + 2e– → Zn 𝑠 𝐸0 = −0,76 𝑉 −3,05𝑉 < −0,76𝑉 2Li 𝑠 → 2Li+ aq + 2𝑒– (𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎çã𝑜; 𝑎𝑔𝑒𝑛𝑡𝑒𝑟𝑒𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟) Zn2+ aq + 2e– → Zn 𝑠 (𝑟𝑒𝑑𝑢çã𝑜; 𝑎𝑔𝑒𝑛𝑡𝑒𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎𝑛𝑡𝑒)
  • 15. 9. Considere o esquema a seguir, que representa uma pilha, no qual foi colocado um voltímetro e uma ponte salina contendo uma solução saturada de cloreto de potássio. No Béquer 1, correspondente ao eletrodo de alumínio, está imersa uma placa de alumínio em uma solução aquosa de sulfato de alumínio 1 mol ⋅ 𝐿−1 e no Béquer 2, correspondente ao eletrodo de ferro, está imersa uma placa de ferro em uma solução aquosa de sulfato de ferro 1 mol ⋅ 𝐿−1 . Os dois metais, de dimensões idênticas, estão unidos por um fio metálico. DADOS: Potenciais padrão de redução 𝐸°red a 1 atm e 25 °C. 𝐴𝓁3+ + 3𝑒− → 𝐴𝓁 E° = − 1,66 𝑉 Fe2+ + 2𝑒− → Fe𝐸° = − 0,44 𝑉 Considerando esta pilha e os dados abaixo, indique a afirmativa correta. a) A placa de ferro perde massa, isto é, sofre “corrosão”. b) A diferença de potencial registrada pelo voltímetro é de 1,22 𝑉 (volts). c) O eletrodo de alumínio é o cátodo. d) O potencial padrão de oxidação do alumínio é menor que o potencial padrão de oxidação do ferro. e) À medida que a reação ocorre, os cátions 𝐾+ da ponte salina se dirigem para o béquer que contém a solução de 𝐴𝓁2 SO4 3.
  • 16. 𝐴𝓁3+ + 3𝑒− → 𝐴𝓁 E0 = − 1,66 𝑉 Fe2+ + 2𝑒− → Fe𝐸0 = − 0,44 𝑉 2A𝓁 → 2𝐴𝓁3+ + 6𝑒−(𝑜𝑥𝑖𝑑𝑎çã𝑜) 3Fe2+ + 6𝑒− → 3Fe(redução) 2A𝓁 + 3Fe2+ 𝐺𝑙𝑜𝑏𝑎𝑙 2𝐴𝓁 + 3Fe 𝛥𝐸 = 𝐸𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 − 𝐸𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝛥𝐸 = −0,44 − (−1,66) = 1,22𝑉
  • 17. 10. Uma pilha de permanganato é baseada nas semirreações e nos seus respectivos potenciais padrões de redução mostrados abaixo: Zn2+ + 2e− → Zn 𝐸0 = −0,76 𝑉 MnO4 − + 8𝐻+ + 5𝑒− → Mn2+ + 4𝐻2𝑂 𝐸0 = +1,51 𝑉 Assinale a alternativa correta. a) O zinco metálico é o cátodo. b) O íon permanganato, MnO4 − , é o agente redutor. c) O estado de oxidação do manganês no íon permanganato é +4. d) A tensão produzida por esta pilha em condições padrão é +2,27 𝑉. e) A tensão produzida por esta pilha em condições padrão é 0,75 𝑉.