Questão 1
(Cecierj) Nas pilhas, através de um fio externo, os elétrons fluem de um eletrodo em que ocorre oxidação para aquele em que ocorre redução. Se colocarmos nesse fio externo um aparelho denominado voltímetro, conseguiremos medir a força eletromotriz da pilha. Considerando uma pilha formada pelos eletrodos de Al e de Cu, cujos potenciais de redução são E0 (Al3+/Al0 ) = – 1,68 V e E0 (Cu2+/Cu0 ) = + 0,34 V, pode-se afirmar que o potencial da célula é:
a) – 1,34 V
b) – 2,02 V
c) + 2,02 V
d) + 2,68 V
Questão 2
(UFRGS - adaptada)
Baterias de Li-CO2 são de grande interesse atual, devido a questões ambientais e energéticas, pois utilizam CO2 e abrem um novo caminho para conversão e armazenamento de energia. Uma das propostas sobre as semirreações eletroquímicas envolvidas nessa bateria é apresentada abaixo.
Sobre essas baterias, é correto afirmar que:
a) o cátion lítio é o agente oxidante; e o gás carbônico, o agente redutor.
b) no funcionamento da bateria, 1 mol de CO2 é consumido gerando 1 mol de O2.
c) no ânodo, ocorre formação de carbono elementar e carbonato de lítio.
d) para recarregar a bateria, é necessário aplicar uma força eletromotriz de 3,8 V.
e) o oxigênio sofre redução espontânea no cátodo.
Questão 3
(FAG) Dados os potenciais-padrão de redução:
Al+3 + 3e → Al (-1,66 V) Fe+2 + 2e → Fe (-0,44 V),
A ddp da pilha Al ; Al+3 ; Fe+2 ; Fe, em condições-padrão, é:
a) 2,10 V
b) 1,32 V
c) 1,22 V
d) 1,08 V
e) 0,88 V
Questão 4
(UECE – adaptada) Um estudante de Química da FECLESC — Unidade da UECE —, que em 2013 completa 30 anos, está tentando fabricar uma pilha usando prata e cobre, a partir da reação:
2 Ag(s) + Cu2+ → 2Ag1+ + Cu(s)
Considerando as semirreações Ag1+ → Ag(s) e Cu2+→ Cu(s), bem como os potenciais de redução Eº = 0,80 V e Eº = 0,34 V, marque a alternativa que preenche adequadamente as lacunas da frase a seguir. É correto afirmar que a pilha tem ddp de _____________ volts, e a reação no sentido indicado é ______________.
a) + 1,14; espontânea.
b) - 1,14; não espontânea.
c) - 0,46; não espontânea.
d) + 0,46; espontânea.
Questão 5
Durante o funcionamento de uma pilha, a energia química armazenada é convertida em energia elétrica por meio de reações de oxirredução. Uma das pilhas mais conhecidas é a de Daniell, que utiliza eletrodos de zinco e cobre. Sobre o funcionamento desse tipo de pilha, assinale a alternativa correta.
a) A oxidação ocorre no cátodo, onde ocorre ganho de elétrons.
b) O cátodo é o polo negativo da pilha.
c) O ânodo sofre redução durante o funcionamento da pilha.
d) O fluxo de elétrons vai do ânodo para o cátodo.
e) A ponte salina impede totalmente a migração de íons entre as semicélulas.
Questão 6
Considere uma pilha formada pelos eletrodos de zinco e cobre. Os potenciais-padrão de redução são fornecidos abaixo:
Cu2+ + 2e- → Cu Eº = +0,34 V
Zn2+ + 2e- → Zn Eº = -0,76 V
Com base nessas informações, determine a força eletromotriz (f.e.m.) da pilha.
a) -1,10 V
b) +1,10 V
c) +0,42 V
d) -0,42 V
Questão 7
As baterias de íon-lítio são utilizadas em dispositivos eletrônicos portáteis como celulares e notebooks. Acerca do funcionamento dessas baterias, é correto afirmar que:
a) o lítio metálico se forma no cátodo durante a descarga.
b) as reações de oxirredução ocorrem em meio aquoso.
c) o transporte de íons Li ocorre entre os eletrodos durante o funcionamento.
d) se trata de uma bateria não recarregável, com reações irreversíveis.
e) a grafita atua como polo positivo durante a descarga.
Questão 8
Considere a pilha formada por eletrodos de alumínio e níquel. Os potenciais-padrão de redução são:
Al3+ + 3e- → Al Eº = -1,66 V
Ni2+ + 2e- → Ni Eº = -0,25 V
Qual é o valor da força eletromotriz?
a) 1,91 V
b) 1,41 V
c) 0,91 V
d) 0,59 V
Questão 9
A corrosão de um metal, como o magnésio, pode ser compreendida à luz das reações de oxirredução em pilhas. Nesse contexto, o que indica a ocorrência de corrosão do eletrodo de magnésio em uma pilha?
a) O magnésio está sendo oxidado, perdendo elétrons.
b) O magnésio está se reduzindo e atua como cátodo.
c) A corrosão ocorre no cátodo, pois há ganho de elétrons.
d) O magnésio é inerte e não participa das reações.
Questão 10
Um estudante monta uma pilha utilizando eletrodos de ferro e prata, cujos potenciais-padrão de redução são:
Fe2+ + 2e- → Fe Eº = -0,44 V
Ag+ + e- → Ag Eº = +0,80 V
Com base nesses valores, calcule a f.e.m. da pilha.
a) 0,44 V
b) 0,36 V
c) 0,80 V
d) 1,24 V
Questão 11
Em uma aula prática, foi montada uma pilha utilizando os metais chumbo e estanho, cujos potenciais-padrão de redução são:
Pb2+ + 2e- → Pb Eº = -0,13 V
Sn2+ + 2e- → Sn Eº = -0,14 V
Com base nesses dados, determine a f.e.m. da pilha.
a) 0,01 V
b) 0,27 V
c) 0,87 V
d) 0,13 V
Questão 12
Em uma pilha montada com eletrodos de cobre e prata, deseja-se calcular a f.e.m. Nesse sentido, os potenciais-padrão de redução são dados por:
Cu2+ + 2e- → Cu Eº = +0,34 V
Ag+ + 2e- → Ag Eº = +0,80V
Qual será a f.e.m. da pilha?
a) 0,24 V
b) 0,14 V
c) 0,46 V
d) 0,62 V
Resposta Questão 1
A.
Uma vez que a força eletromotriz de uma pilha é dada por: E = Eºcátodo – Eºânodo, devemos identificar o cátodo, onde ocorre a redução, e o ânodo, onde ocorre a oxidação. Seguindo a regra básica de que a espécie com maior potencial de redução sofre redução, temos Cu como cátodo e, por sua vez, o Al como ânodo. Assim, é só substituir na fórmula:
E = 0,34 – (-1,68) = +2,02 V.
Resposta Questão 2
D.
Vamos analisar cada caso.
a) Errada. Na verdade, é o contrário, o cátion lítio (Li+) não pode ser o agente oxidante, pois já está oxidado, sendo, portanto, agente redutor. Já o CO2 é o agente oxidante, pois sofre redução.
b) Errada. Não há reação com liberação de O2, e sim o consumo dele na segunda equação.
c) Errada. A formação de carbono ocorre no cátodo, não no ânodo.
d) Correta, pois o valor de -3,8 V refere-se ao potencial necessário para reverter a reação espontânea, ou seja, o valor de f.e.m. que precisa ser fornecido externamente para recarregar a bateria.
e) Errada. O gás que sofre redução no cátodo é o CO2.
Resposta Questão 3
C.
Como o Fe2+ tem potencial de redução menos negativo, ele será reduzido, ou seja, é o cátodo da pilha, enquanto o Al será oxidado, pois é o ânodo. Sendo assim, basta substituir na expressão da f.e.m.:
E = -0,44 – (-1,66) = +1,22 V
Resposta Questão 4
C.
Aqui devemos nos basear na equação global da reação, a qual mostra que o Ag oxida (agente redutor), logo é o ânodo, enquanto o Cu2+ reduz (agente oxidante), portanto é o cátodo. Assim, a ddp será:
E = 0,34 – 0,80 = - 0,46 V
O sinal negativo indica que o funcionamento da pilha segue no sentido não espontâneo.
Resposta Questão 5
D.
Em uma pilha, a oxidação ocorre no ânodo (polo negativo), e a redução ocorre no cátodo (polo positivo). Sendo assim, o fluxo de elétrons ocorre do ânodo para o cátodo, permitindo a geração de corrente elétrica externa. A ponte salina, por sua vez, permite a migração de íons, equilibrando as cargas entre as semicélulas.
Resposta Questão 6
B.
A f.e.m. da pilha é calculada por: E = Eºcátodo – Eºânodo. Assim, ao substituir os valores informados, temos: E = 0,34 – (-0,76) = +1,10 V.
Resposta Questão 7
C.
O princípio de funcionamento das baterias de íon-lítio envolve o transporte de íons Li entre o eletrodo negativo, geralmente a grafita, e o positivo, um óxido metálico, por meio de um eletrólito orgânico. Além disso, as reações são reversíveis, permitindo a recarga.
Resposta Questão 8
B.
Primeiro devemos lembrar que a força eletromotriz é a diferença entre os potenciais do cátodo e do ânodo: E = Eºcátodo – Eºânodo. Agora, devemos identificar quem é quem nessa pilha. O eletrodo com menor potencial de redução é o ânodo (Al), o qual sofre oxidação. Já o eletrodo com maior potencial de redução é o cátodo, que sofre redução (Ni2+).
Substituindo os valores, temos: E = (−0,25) − (−1,66 ) = 1,41 V.
Resposta Questão 9
A.
A corrosão metálica é um processo de oxidação no qual o metal perde elétrons e passa para a solução como íon. Portanto, se o magnésio está sofrendo corrosão, significa que está oxidando e atuando como ânodo.
Resposta Questão 10
D.
Nesse caso, a prata tem maior potencial de redução, logo atua como cátodo. Portanto, a f.e.m. será:
E = (0,80) − (−0,44) = 1,24 V
Resposta Questão 11
A.
Como o chumbo tem potencial de redução ligeiramente maior, ele será o cátodo, logo:
E = -0,13 − (−0,14) = +0,01 V
Resposta Questão 12
C.
Como a prata tem maior potencial de redução, ela será o cátodo, logo:
E = 0,80 – 0,34 = + 0,46 V
