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Questões Sobre Eletroquímica - Química - 2º ano do ensino médio

Questão 41

Figura 31: Circuito externo
 
Neste processo, o cobalto sofre uma alteração representada pela equação a seguir. 
bold italic C bold italic o bold space bold italic O subscript bold 2 bold space subscript bold left parenthesis bold s bold right parenthesis end subscript bold space bold plus bold space bold 1 bold italic L bold italic i to the power of bold plus subscript begin bold style stretchy left parenthesis s o l v stretchy right parenthesis end style end subscript bold space bold plus bold space bold 1 bold italic e to the power of bold minus bold space bold rightwards arrow bold space stack bold L bold i bold C bold o bold O subscript bold 2 subscript begin bold style stretchy left parenthesis s stretchy right parenthesis end style end subscript with begin bold style stretchy left parenthesis plus 1 stretchy right parenthesis end style on top
Com base no enunciado, assinale a alternativa correta.
  • A) Durante a descarga, o número de oxidação do cobalto aumenta.
  • B) O cobalto recebe elétrons, para haver a recarga da bateria.
  • C) No catodo, o cobalto é reduzido durante a descarga.
  • D) O íon de lítio se desloca para o catodo, durante a descarga, devido à atração magnética.
  • E) O solvente utilizado entre os polos deve ser um líquido orgânico apolar.
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A alternativa correta é letra C

Análise das alternativas:
a) Incorreta.Drante a a descarga o número do cobalto passa de 4+ para 3+.
b) Incorreta. O cobalto recebe elétrons na descarga e perde elétrons na recarga.
c) Correta. O número de oxidação do cobalto diminui,consequentemente ele sofre redução.
d) Incorreta. O íon de lítio se desloca para o catôdo durante a descarga, devido a atração eletrostática.
e) Incorreta.O solvente utilizando entre os polos deve ser um líquido polar pois o Li+ seria solúvel nesse sistema.

Questão 42

 
Interpretando essa observação com os conhecimentos atuais, pode-se dizer que as pernas da rã continham soluções diluídas de sais. Pode-se, também, fazer uma analogia entre o fenômeno observado e o funcionamento de uma pilha.
Considerando essas informações, foram feitas as seguintes afirmações:
I. Devido à diferença de potencial entre os dois metais, que estão em contato entre si e em contato com a solução salina da perna da rã, surge uma corrente elétrica.
II. Nos metais, a corrente elétrica consiste em um fluxo de elétrons.
III. Nos músculos da rã, há um fluxo de íons associado ao movimento de contração.
 
Está correto o que se afirma em
  • A) I, apenas.
  • B) III, apenas.
  • C) I e II, apenas.
  • D) II e III, apenas.
  • E) I, II e III.
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A alternativa correta é letra E

Analisando as afirmações:
I - Correta
Nesse experimento, assim como em uma pilha, ocorre o surgimento de corrente elétrica pois os dois metais utilizados possuem potenciais diferentes, gerando uma diferença de potencial, e a perna da rã atua como uma ponte salina para o transporte de íons.

II - Correta
No experimento, a corrente elétrica surge quando há fluxo de elétrons do metal de menos potencial elétrico para o outro metal de maior potencial elétrico.

III - Correta
Como em uma pilha, ocorre fluxo de íons na solução salina na perna da rã para compensar o fluxo de elétrons entre os dois arcos de metais. Esse fluxo de íons provoca o movimento da perna da rã.

Todas as afirmações estão corretas, sendo a alternativa correta a E.

43) Hoje  em  dia,  as  pilhas têm  mais  aplicação  do  que  se  imagina.  Os automóveis  usam  baterias  chumbo-ácidas,  os telefones  celulares  já  usaram  pelo  menos  três tipos  de  baterias  –  as  de  níquel-cádmio,  as  de níquel-hidreto  metálico  e  as  de  íon  lítio  -,  os ponteiros  laser  dos  conferencistas  usam  pilhas feitas  de  óxido  de  mercúrio  ou  de  prata. Recentemente  foram  desenvolvidas  as  pilhas baseadas em zinco e oxigênio do ar, usadas nos pequenos  aparelhos  de  surdez  e  que  é  uma tentativa de produzir uma pilha que minimize as agressões  ambientais.  Para  confeccionar  estas pilhas,  partículas  de  zinco  metálico  são misturadas  a  um  eletrólito  (solução  de  KOH)  e reagem com o O2; desta forma, a energia química e transforma em energia elétrica.

  • A)  Durante  o  funcionamento  da  pilha,  haverá diminuição da quantidade de Zn (O
  • B)2.
  • C) O agente oxidante nessa reação e o zinco.
  • D)  Os  elétrons  são  gerados  no  eletrodo  de oxigênio.
  • E) No catodo, ocorre a redução do Zn.
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A alternativa correta é letra E

Pelos potencias-padrão de redução e as semirreações, tem-se que o Zn é oxidado, havendo diminuição na quantidade de zinco metálico, e aumento de hidróxido de zinco.
Em relação a diferença de potecial da pilha, tem-se que é o seguinte:
d.d.p. = Ecátodo - Eanodo
d.d.p. = 0,40V - (-1,25V)
d.d.p. = 1,65V
Portanto, a resposta correta é a alternativa E.

44) O  trabalho produzido por  uma  pilha  é  proporcional  à  diferença  de potencial (ddp) nela desenvolvida quando se une uma  meia-pilha  onde  a  reação  eletrolítica  de redução  ocorre  espontaneamente  (catodo)  com outra  meia-pilha  onde  a  reação  eletrolítica  de oxidação, ocorre espontaneamente (anodo).

  • A) Cobre como catodo e prata como anodo.
  • B) Prata como catodo e zinco como anodo.
  • C) Zinco como catodo e cádmio como anodo.
  • D) Cádmio como catodo e cobre como anodo.
  • E) Ferro como catodo e zinco como anodo.
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A alternativa correta é letra B

Analisando a tabela com os potenciais padrões de redução dos metais, podemos inferir que a célula eletrolítica (pilha) com o maior valor de ddp é aquela formada pelo metal que tem o maior potencial padrão de oxidação, ou seja, é aquele que oxida mais facilmente, com o metal que tem o menor potencial padrão de oxidação, ou seja, o que tem o maior potencial padrão de redução, considerando a reação inversa.

De acordo com a tabela, os metais que atendem essas características, são: Zn, com o maior potencial de oxidação e a Ag, com o maior potencial de redução. A pilha formada por estes metais fica como a mostrada abaixo:
 
  2Ag+ + 2e- → Ag     E = + 0,80 V  Zn → Zn2+ + 2e-      E = + 0,76 V2Ag+ + Zn → Zn2+ + Ag  E = + 1,56 V

Como temos a oxidação ocorrendo anodo (Zn→Zn2+) e a redução no catodo (Ag+→Ag), a alternativa B é a correta.

 
 
 

45) (Fesp) Indique a alternativa falsa, baseando-se nas afirmações referentes à pilha de Daniell:

  • A) É considerado pólo negativo o eletrodo de menor potencial redução.
  • B) Os elétrons migram do eletrodo negativo para o eletrodo positivo.
  • C) No eletrodo positivo ocorre a corrosão e no negativo, aumento de massa.
  • D) A ponte salina permite a mobilidade dos íons.
  • E) O movimento dos elétrons do ânodo para o cátodo é chamado corrente elétrica.
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A alternativa correta é letra C

Na pilha de Daniell, há a transferência de elétrons do pólo negativo ao positivo, onde ocorrem  oxidação e redução, respectivamente. Dessa forma, no pólo negativo tem-se o fenômeno da corrosão, enquanto que no positivo há o acúmulo de massa.
Portanto, a resposta falsa é a alternativa C.

46) Um alquimista maluco descobriu que o chumbo metálico pode ceder elétrons espontaneamente em soluções de AuCl3, e construiu a seguinte pilha:

  • A) O Auº se reduz e o Au3+ se oxida.
  • B) O alquimista transformou chumbo em ouro.
  • C) O cátodo é o Auº e o ânodo é o Pbº.
  • D) A solução de Pb2+ ficará mais diluída.
  • E) A solução de Au3+ ficará mais concentrada.
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A alternativa correta é letra C

A representação da pilha indica que o par l Pb0 l Pb2+ l é o ânodo da pilha, onde ocorre a oxidação do chumbo; já o par l Au3+ l Au0 l indica o cátodo, onde há a redução do Au3+ a Au0. Sendo assim, conclui-se que o cátodo é o Au0 e o anodo é o Pb0.
Portanto, a resposta correta é a alternativa C.

47) (G1) Uma pilha, formada pelos eletrodos de Fe/Fe2+ (uma lâmina de ferro em contato com uma solução de íons Fe2+) e Cu/Cu2+ (uma lâmina de cobre em contato com uma solução de íons Cu2+), apresenta E0 de 0,78 V. Sabendo-se que  Cu2+ +  2e- ↔ Cu(s), E0 = 0,34 V e que a lâmina de ferro se dissolve, o potencial padrão de redução do eletrodo  Fe/Fe2+ é:

  • A) 0,44 V 
  • B) 1,12 V
  • C) - 0,44 V 
  • D) -1,22 V
  • E) 0,56 V
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A alternativa correta é letra C

Sabe-se que o potencial padrão da pilha é dado pela subtração dos potenciais da semirreação de redução e da semirreação de oxidação, respectivamente, sendo representado da seguinte maneira:
 
E0 = E0red - E0oxid
E0oxid = 0,34 - 0,78
E0oxid = - 0,44V
 
Sendo assim, a resposta correta é a alternativa C.

Questão 48

As informações apresentadas no texto permitem afirmar que 
  • A) a laranja possui alguma propriedade química semelhante à da solução de cloreto de sódio.
  • B) a inserção das placas em qualquer fruta possibilita a fabricação de uma bateria.
  • C) quando se introduz as placas em um líquido, o LED acende somente se o líquido tiver característica ácida.
  • D) o tempo de duração da bateria é proporcional à quantidade de cloreto de sódio adicionado à água. 
  • E) a área das placas é o parâmetro mais importante para o funcionamento da bateria.
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A alternativa correta é letra A

Resposta: alternativa a)
A laranja possui íons na sua composição. Sendo que estes prótons e elétrons, apresentam características semelhantes ao cloreto de sódio, quando em contato com a lâmpada de LED.

Questão 49

Para esta pilha, são dadas as semi-reações de redução:
Li+ + e- → Li     E0 = -3,05VI2 + 2 e- → 2I-   E0 = +0,54V

São feitas as seguintes afirmações sobre esta pilha:
I. No ânodo ocorre a redução do íon Li+.
II. A ddp da pilha é + 2,51 V.
III. O cátodo é o polímero/iodo.
IV. O agente oxidante é o I2.

São corretas as afirmações contidas apenas em
  • A) I, II e III.
  • B) I, II e IV.
  • C) I e III.
  • D) II e III.
  • E) III e IV.
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A alternativa correta é letra E

Considerando as afirmações feitas, temos:
I. FALSA, tanto em pilhas quando em eletrólise, ou seja, em reações de oxirredução, no ânodo sempre ocorre oxidação e não redução como foi afirmado;
II. FALSA, sabendo que a diferença de potencial (ddp) de uma pilha é calculada por:
 
∆E0 = E0maior – E0menor
∆E0 = + 0,54V – (– 3,05V)
∆E0 = + 3,59V
 
III. CORRETA, considerando que é no cátodo onde ocorre a semi-reação de redução e que o maior potencial de redução é dado para o iodo, temos a afirmativa correta;
IV. CORRETA, agente oxidante é aquele que causa oxidação em consequência de sua redução, sendo assim o iodo é o agente oxidante.
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50) A bateria de níquel-cádmio (pilha sec

  • A), usada rotineiramente em dispositivos eletrônicos, apresenta a seguinte reação de oxirredução:
     
    Cd(s) + NiO2(s) + 2 H2O(l) → Cd(O
  • B)2(s) + Ni(O
  • C)2(s)
     
    O agente oxidante e o agente redutor dessa reação, respectivamente, são:
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A alternativa correta é letra C

Agente oxidante, por definição, é a espécie química que, numa reação de oxirredução, causa a oxidação de outra espécie química, sendo ela mesma reduzida. Ou seja, no agente oxidante há um elemento que, após a reação, tem o Nox reduzido. Agente redutor, por sua vez, é a espécie química que causa a redução de uma outra espécie química, ao sofrer uma oxidação. O agente redutor é a espécie que apresenta um elemento que, ao final da reação, teve um aumento do Nox. Com base na equação citada, temos:
Assim, o agente oxidante (aquele que foi reduzido) é o NiO2(s) e o agente redutor (aquele que foi oxidado) é o  Cd(s). Portanto, a resposta correta é a alternativa C.
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