SARDELLA_2_6_CAP_CAP_3 - Eletrólise.pdf

capftor EàÍòise 277

Copílulo 3Eletrólise

Conceiloo lenômeno da eìetrólise é basicamente con!Íário âo da pilha, pois, enquanto o proces-

so quimico da pilha é espontâneo (aEo > 0, aC < 0), o processo qulmico da eletrólise énão-espontâneo (AEo < 0, AC > 0) e provocado por correnie elétrica.

Então:

Elelúlise é todo píocesso químico nõo-espontâneo pro|ocado p()r correnle elélrica.

Cono fazer uma eletrólìse?Prepare uma soluçào de cloreto de sódio. Em se-

guida instale dois eletÌodos acoplados com um gera-dor (piÌhâs de lanldría, poÍ cxemplo).

Vocè observârá â formação de "bolhas" de gas€s nas imediações dos eletrodos. lsso mosira que está ocorr€ndo uma reação quimica provocada pelacorrent€ elétrica, ou seja. úía eletrólise.

0 recipjente emqüese Íe.iDa aelet|ise ë tianalo cuha eleÍtulitica.

Monle a seguinte apaíelhagem:

ágüa, de bom paiâha[o, mm a ponta

. Coloque n0 nlipienls uma slução diluída dê H,S0r. HavêÍá nos ìubos a hÍmaçãodê H, o 0, .

Após a elélúlise, reiÍe cada iubo éâprcrime da boa umíósloro a@so.

0 que aconlerE? PoÍ qúê?

Esquemo gerolA eletrólise é urn processo que se baseia em de.tcdtaai de íonr, isio é, ocorre uma perda

de carga por partc de câtions e anions.

Vamos preparâr, inicialmente, uma soluçÀo aquosa de uÍn eletrólito genérico CA. Vocèjá sabe queocorre a dissociação iônica, ou s€ja, a soluçào lem como particuìas dispersâs ca

CA-C'+A

ou pólo G)

278 u" id"d.6 Ed-q, i - i ""

Em seguida, adaptamos nessa soiuçào os eÌetrodos de um gerador, que irào atrajr alguns ions e repeÌir outros. Assim:

Desse modo, ocorÍe na rolução uma migração de ions, ou seja, os anions migram parao eletrodo positivo e os calions para o eÌeirodo negativo: e aj há uma descarps elélfica.

li) Descarya dos aníons:Os anions cedeü eléttons paft o pólo

A - A"+e

o po'o !tOcote uma oxidação.

2'l) Descarya dos caííons:Os cations recebem elétrcns do pólo

C +e - Co

pólo OOcoffe uma rcdução.

Note que no pólo positivo ocorre uma oxidação e no pólo negativo, uma reduçâo. Lo-go, o póÌo positivo é o Ariodo e o pólo negarivo, o c.irodo.

A equação final do processo será obtida pela soma das equâções das reâções paÍciaisocorridas nos pólos:

reaçâo no pólo posjtivo (ânodo)reação no pólo negativo (cátodo) e _ co p.oro$dá perá.ofenleeiê.

, ttiÈa ë rnà etetÌòtise., A ' (

- Ao-

O gerador funciona, então, como uma "bomba de elérrons", algo semelhante a umâbomba-d'água, ou seja, através dele os elérrons recebidos pelo pólo positivo são úansferi-dos para o pólo negativo.

ffi,,".tElf 8 |

Êl

Esla reação não ospon$ma

capiruro 3 EdÍós 279

Observe agora, com aienção, a denominação dos pólot c âç reaçôes que neles ocoÍÍcm,numa eletrólise e n!ìma piÌha de Daniell:

Cúr' + 2e -

tZr ' - Zn" + 2e

. os elétroÌìs sempre sdpm do Anodo e seÍnpte chegam ao (átodo:

. no ânodo senpÍe ocorre oxidação e no cátodo sempÌc ocorre reduçào;

. a positividade o n€gatividade dos pólos vafia da pilha para a elelfólise.

A dispulo enlre ÍonsVocê viu que na eleirólise os âìÌions migram paÌa o pólo positìro c se descaÍÍegâm, en

quanio os cations migram para o póÌo negalivo e Ìambén sc descarÍcgàm.Mas, e se existien nã soluçao dois tìpos de aníons? Quem vaì se descuìegat pineirc:'A descarga de um anion é uÌÌ processo d€ oxidaçãoì por isso eÍá diretâm€nte ligada ao

seu potcnciâl de oxidação (E:Íd). Assim, qrat1o maiot o potencial de oxìdaçdo, nt1ís.fácíl éocoffet o plocesso de oxìdação.

S ponhamos unìa soìução cnì que há no eletrodo posiÌivo unìa dispula entre ot ânionsCÌ e Br . Quem descarÍcga primeÌrol

Sâbemos que:

2( l + Cl .+ 2e

1D- 0, ,Jçr

-D, ! i -

El.ú = 1,16v (Ínenor)

Ei,d : -1,09V (mâio0

c'C'C'.c ' ̂ _ac,L

280 u.ìd"d" 6 Erêroq,Ìmicd

Note que o potenciâÌ de oxidação do Br é úaior que o do Cl ( 1,09 >,1,36). Enlãc,é mais fácil oxidar Br do que CÌ .

Portanto, Br descarregâ antes do CÌ , ou seja, primeiramcnle ocorre a descarga de ra-dos os ions Br no eletrodo positivo (pólo positivo) para depois começar a ocoÍrer a descaÌ,ga dos íons Cì .

Logo:

Ocorreúdo uma dísputa entre dois aníons, desca ega em pfimeio Iugar aquele qüepossui o rÌtaior potencial de oxiàtção.

E se exisíirem na solução dois tipos de catíons? Quem vaì se descaffegat pimeio2A descarga de um cation é um processo de redução. Logo, quanto menot o potencial de

ondação, nais licìl é ocoírer a rcdução.Süponhamos uma solução em que há no eleüodo negativo uma disputa enrre os carions

Na e Ag'. Quem descarrega prìmeiro?Sabemos que:

N" i-----,..........* Na - e 1 ,", 2.-l \ (maior)

{B

-AC

e l^ . - , , .^(r \ ' ( renor l- cduçio

Note que o potencjaÌ de oxidação do Ag0 é menor que o do Nalr(-0,80 < + 2,71). Entâo, é mais fáciÌ reduzir Ag* do que Na*.

Porranro. o Ag de.caÍÍega anre, Jo NaLogo:

Se existe uma dìspüía enÍre dois catíons melálicos, descarrega em primeíro lugalaquele que possuì o menor potencisl de oxídação.

Exercícios de aprendizogem .f,423) Dados os pares de ions, descubü em cada câso quen dercaÍega pÍireno:

a) cl e I d) znr' e Nir'b)Br eI e)Ca"eNa'c) ( 'e MsF 1) cu: 'e Pb: '

ElofÍôlise poÍ Yio oquosoEm uma solução aquosa, além dos ions resuitanres da dissociação iônica do elerróliro

há também catíons H- € anions OH provenientes dâ auÌo-ionizâção da ásua.I)essa forma, podemos ter em soluçâo cations C* e H* e anjons A e OH . de modo

que numa eletrólise haja uma disputa para a descarga nos eletrodos.

câoi1úo 3 E dÍó ise 281

Assinì, para que você saibâ quem descârregâ primeiÍo, deve analìsar a tabela de priori-dade de descarga em relaçâo âo carion H- e ao ânjon OH , sempre pÍesentes na soluçào

'ìl ExercíciosEB'13) Ouais os produtos

reso/yldos S1fi4,$Ë#{fËiüffi!:. _.Ì",: i.il ,,.ïtr:ì: t: r.lda eletról ise de uma solução aquosê de cloreÌo de sódio lNaCl)?

tv l

loH

io c . corlun€ a o'd€m Ild€deÍaÍ ladosanion ]

H.o

Então:

sêmi-reação no cátôdo:

sêmi-reacão no ânodo:

2H+ + Zai2Ct - Cl2 ,ã+2ó

equacão dd reacão globdi dá eleÍó ' ,se: 2H 2C - H..s

Bespostã: Nã eletrólis€ do cloreto de sódio, por yla ãgrosa, obtemos gás hidrogènio nocátodo e gás cloro no ãnodo,

aníoN dismados. dretoHS04 {hiúosenGullard) eI - C00 kaíhoxihtos)

anioN não diqmadm lC

íoí ll', @ôlúne a ddên I

c"p Lro 3 E/.rd5e 283

EB16) Ouais os produtos dâ €letról ise de uma sotução aquosa dÌ tuída de HrSOa?

H25O4

Hzo

I rq+ i i - - - - ' . ìsoÍ i

@isêmireação no cátodojsêmireação no ãnodo:

equacão da reacão qlobalda etet Íót Ìsê:2H' * 3I -

Hon, + 1t212\st + H2O-r

2H.O j l . E 12O_" - HrO

H2O--H2\st+' t t2o2ts)

Com relacão à eletrólise de soluçÕes diluídâs de ácidos oxigenados, tais como HrSOa,HNO3, H3POaetc., com êxceção dos ácidos ofsânicos, o resutrado é sempre o mes;o, ousejã, ocoÍe elêtróliseda água, pois a massa do ácidoíica inatteíada aofim da etetrótise.

2H+ +2e'- H2r l2OH'.

- 112o2\s) + HrO +:242

@

Rêspostar Na elêÍólise de uma solução diluída dê um ácido oxigenado obtemos sés hidrogènio no cátodo e gás oxisênio no ãnodo.

:,."ì!.Á Exercício de o prc nd izo gem i#ffi#ffd$ff€ftÈtr#ff#trd$H[À14) Descubm os poduior da eleÌÌólhc, poÌ via aquosa, das $guinles substânciãs:

d) FeSOaI Allrl) NâF

a) cacì,b) Kclc) KrSo!

s) HNúìdiluidoh) HrPOl dìluídoi) zíct1

ElelÍôliso com elotÍodos ofiyosNuma eletrólise, os mateÌiais urilizados como eletrodos devem ser bons condurores; dai

lrabaÌhârmos com metâis ou grafite. Entreranto, dependendo da solução a seÍ eletrolisada.os eletrodos podem sofrer reações.

244 Unidade 6 El6to.lurmca

Pol exemplo, usando um eÌetrodo de grafite, se há desprendimento de oxigênio, ocorrea reação:

c1c,.ú,") + o)(d - co:{')

Com isso, o eletrodo de gÍafite é "d€úrüído".os eietrodos metáìicos também podem sofreÍ Íeações. Desse modo, podemos esrab€le-

cer doi\ r ìpo' de elerról ì \e\ quanro ao\ elelrodo\:. eletúlise com eletndos ireltes, quando os eletrodos não participam do processo;. eletúlise com eletÍodos dlird,ç, quando os eletrodos paÍicipam do processo.

Vejamos alguús casosiQuais os produtos da eÌetrólise de uma solução aquosa dilujda de Hrso4com elerrodos

Resolução:

HzSOo *-- 2H' + SoiH:O

-- H +OH

semi-r€ação no cátodo: 2 H +2e - HrG)s€úi-reação no ânoaio: N€ste caso, em lugar de ocorrer uma oxidaçào de OH oLì de SOi ,

ocorre uma oxidação do cobÌe (Cu!), qüe conÍitui o eletÍodo. As-sim:

Cuo - Cu" +2e

(doânodo) ï::1,,ï::l

Logo, a equação do processo finaÌ é:

2}{'Cu"

Cuo +

+

2}{' -

Desse modo, percebemos, com o passar do tempo, que o ânodo vâi sendo destruido ena soluçâo vão surgjndo lons Cur*. Esses dois falos são facilmente visualizados, pois osions Cu'?* conferem à solução a cor azuì:

hidmgênio

cu:* + H)(,1

capfturo 3 EdÌó sê 285

Quais os produtos da eletrólise de uma solução aquosa diÌuída de suÌfalo de niquel(NiSOa) com eletrodos de níqueÌ?

Resolução:

NiSO! -Ni :+

+ SO;

HzO --

H' + OH

semi reação no cátodo: }ll'. + )q -

. ' ' . .\emr Íeaçao no anoclo: N'" - |í l- lË

Nio -

Ni')

Note que o processo final nada mais é que a úansf€rência de niquel do ânodo paracátodo. Com isso, evid€rtem€nte, o ânodo é desiÌüído enquanto o cátodo aumenta:

Com base nessâ €letÌóÌise é que surgiu a l]iqreldçao. Nesse processo, utilizamos niquepuro como ânodo e um ouúo objeto quaiquer como cátodo Com isso, esse objeto é reco_

246 u^'dâda 6 Elôroquímcà

Do mesmo modo, podemos recobdr uú objeto com pÍ^ta Q)íateaçao), com crômio(crcmação), coÍn ovÍo (dorlrdção) etc. Esses processos recebem o nome genêrlco de Cal ranização.

Quais os produios da eletrólise de uma solução aquosa d€ sulfalo de cobre (CuSOa)com eletrodos de cobre?

Resolüção:

CuSOa ..........* Cu'- + SOlH,O .* H' + OH

seÌni-reaçâo no cátodor q

Cu'

s€mi-reaçâo no ânodo: Cuu

(ânodo)

Note qLre o processo finaÌ é a transferência do cobre do ânodo para o cátodo. Conseqüenúemente, há destruição do ânodo e aumento do cátodo.

Essa eÌetrólise coÍuma ser usada na purificação do cobre: colocamos como ânodo ummateriai de cobre impuro e como cátodo ufia peça de cobre puro. Com isso, todo o cobredo material impuro passa para o cátodo e obremos uma peça maior de cobre puro:

deposlaje

ElolÍôlise ÍgnooChamamos de eÌeúólise ignea a eletróÌise de um eletÌóÌito no estado fundido.Na eÌetÍólise ignea, o sólido iônico deve ser liquefeito por aquecimenlo (fusâo), pois no

estado liquido os ions lêm livre movimenlo, podendo, assim, se deslocaÍem aré os eleúodose aì se oescarregarem.

Como Ìla eletrólise ígnea não há presença da água, não haverá evidentemente os ionsH'e OH no sistema; portanio, não existe competição na descarga dos ions. Desse modo,iodos os ions que não se descaÍegam na pÍesença dos íons H ' e OH (águâ) pod€m se des-carregar quando o eÌetÍólito está no estado liquido-

câpituro 3 E dÍó Èê 287

Veja o quc ocorre na eÌeirólise ignea do clorelo de sódio (NaCl):

NaC sólido

+ )e' - 2Naa

- cl.{") + Jé'semi-reação no cátodo: 2Na'

semi Íeaçào no ânodo: 2Cl

cáÌodo âDodo

Notc que ocorre a formação dc sódio metálico no cátodo e a libeÍação de gás cloro noânodo.

Exercício de oprendizogem :: ':i . ':'':,")llA25) Ddúnine os produlos da eletÍólise isnea de:

.l BaBr-L,ra) caclrrì b) KCìt )

Esludo qu0nfitotivo do eleïÍóliseO conhecimento das quântidades dâs subsrâncias formadas e da substânciâ decomposlâ

nrLmâ eletrólise íìcou estabelecido em meados do século xIX através das pesquisas dcN{ichacl Faraday.

Mrhael Fat adq (.170 11R67)Cientistâ inglés. considerâdo um dos

maiores gênios do século XIX Recebeu edu-cação muito precáriâ até ôs I 3 anos de idadc.quando se tornou aprendiz de encadeÌnadoÌde livros. Desde então. jnteÌessou_se protún-damente peÌo estudo clentifico. chegando â

288 unidade6 EleÌroquimicã

Para o estudo cÌrÌantitâtivo dâeletrólise, as expressões ilue relâcìonam a carga que atü-vessaa solução e asmassas dâs substânciâs paÍicipantes são:a)A massa da substância foÍmada no eletrodo e a massa da substàlcjâ decomposta sào dire-

tamente proporcionais à carga elétricâ que atravessa a solução.A carga elétrica é:

f a=**. ' 1 l :t Ì :

Q=it

carga eÌétrica (coulorÌbs)ìntensidade dâ corÌente (ampèÌes)lempo (segundos)

b) Experimentâlmente, sabemos que a cargâ elétÌica de 96500 C corÌesponde à cârga trâns-

poúada por l moldc elétrons (6,02 10'?3 eleLrors.r.

Em homenâgem a l'araday, â quantìdâde 96s00 C recebe o nome de faÌadây (F). Assim:

1F = 96500C conespondema> 1mo1de elétrons = 6.02 10'zr elétrons

EletÍólises em séÍieConsidere a seguinte situação:

rárodo Cu" r 2t J Cü'

Neste caso, dizemos que há eleirólises em série poÌque tânto â eletrólisc dâ solução desuliato de cobre (CuSO1) como a dâ solução de nitrato dc prâta (AgNO,1) são provocâdâspelapâssâgem de corrente elétÌica fomecidâ pelo mesmo gerador

aÌ = aÌÌ

Ecãp,ru o3 Erehohse 289

,&#i. Exercícios resolvìdos 'tif'f'í;Íir!:',lii.iïfríiftffiii:,{i:iji'Í,iilijïËl!#ffiifti. iãiiÍil

ERl7) Determinar a massa de zÌnco quê se deposi ta na êÌêtról ise dê umã solução de zncl , ,durante 16 min 5 s, com umã corente elétrica de 0,5 A.

B$oluç6o:

dissociaçáo do clorêto dê zinco:zns2 39!3> Zn2* + 2cl

II O i l O=0,5.965 482,5 C

t = 16min5s = 965s J

96500C - I motêtérrons

- r = 0,005 mol elér.ons

semi-reação no cátodo:

zn2* +2e ----> zno

Dã equação acima, temos:

2 mots etétrons _ 65 g (1 motZno)+ m:0,1625 s

0,005 molelétrons

R€sposlâ:A mãssa dêzinco que se deposita é dê 0,1625 g.

ERl8) Oual o têmpo necessár io para obtêrmos 3,175 g de cobÍe ã part i r de umâ solução deCuSOa, sabêndo que a corênte elétrica é de 100 A?

dissociaçao do su Íato de cobre: cJsor agua cu' + sol '

sêmi-íêaçáo no cátodo:

cur. + 2e- + cuo

Da equaçáo,temos:

2 mots e _ 63,5 g (1 mot de Cuo)=x=0,1 moÌe-

x - 3,175 g

96500C- lmole-

- v=9650C

v - 0, .1 mote

Então:

O. i t - 9€50=100í- I = -_-- -

t=96,5s

Rêspostâ: Otempo necessário é de96,5s.

290

ERlg) Em umâ eletról ise em sér iê, têmos em uma celâ eletroquímicã soÌução de ni tato deprâta e, na ouÍa, solução de sul fato dê cobre. Sabendo quê na pr imeira cela eleÍo_química há depos;ção de 21,6 g de prata no cátodo, cãlcular a massa dê cobrê deposiiada na outra cela elêtroquímica.

l) Eletrólise de AsNO3:

semi-reãçâo no cátodo:

Ag*+e -

A9o

Da equãção,têmos:

I mot € - 108 g Ago (1 motAso)+ xr= 0,2 mole

\ - 21,69

Como há eletíólise em série: Or = Of. assim, xr = xtr

l l ) Eletról ise de CUSOa:

semi reãção no cátodo:

cu" + 2e --+ cuo

Da equação, temosl

2motse - 63,5scuo(t motCuo) + m=6,35s

0,2 molt -

B€sposta:A mãssa dê cobre depositada é de 6,35 g

cap Ìuro r Ere!9!:L?91

1::tt:'\i':1:l Exercícios de aprendizagem l:iilllii!iìlliiil!iixÌ::ii:lìl:::ìlìi;:i;ii11ì:'i::Íi:ï;li:ï:ìi:iiiì:1Ìi

EA26Ì Crlcule â nâssâ de cobr que s deposilâ na eìeÍóìise de uma solução aquosa de sulfâlo de cobre, con um coíentceler i . -J, ,<A.d ãme l6 ni-<. .

EA2?) Qle nassa ds pútâ se deposila n0 cálodo quârìdo se faz I)8eÌ uma conelrc eÌétrica de l0 A por utna solugão o'nitmto de pnta. duÌnrh 20 rii?

EA28) Quaì o trnpo necessário pârâ unú coÌrente elélrica do 9,65 A depositaÌ 5.4 s d€ pratr m eletrólise dc una soÌL!ção o"

EA29) CedonreúÌM,demr$aatônicaI20.foÍnaconpostosondcensFnidsM"'Qualamasâde$eelencntodeposr-Ìadâ no cáÌodo, quedo sc fomecen à eÌetróÌise 9 650 C l

f,Â30) Nâ eleúóÌise de ma solüção de clorcto de cobÊ IÌ con üna coücnte eÌétdca de 100 A, duÉite 965 s. ottemos uÌdepóslÌo de cobre no cátodo e sás cloÌo n0 ânodo. Câlmh:â) â nassa de cobE deposilada no cálodolb) o volÌÌme de sás cloÌo, Ìccolhido nâs CNT?i' ro \o d e dp 9a . loro. rc.ol \ i lod 2_ "c " 2, ' r de 0. .ào

EA.ll) Câlcule a quantidde de elelicidade ncctssária pata deconpor to1âlnerte o sulfato de cÌoÌo Ìl coiiìdo en 200,0 cn'de uma soÌução 0.1 M

f,A32) A cletólise de üna soìüção aquosa de CoSO4 foi executada com una coÍente eléÌrica de l0 A, düante 160 nin 50 s

t. qurÌiüde de cr { elerrr ouedF!$ur r sol c;o:b) a Ììâssa de cobxìlo deposilada

EA33) Duas cslas oletrcquinjcas, ìigadN en séde, conÌêÍì rest{livanenlc soiuções aquosâs de Niclr e CuSOi Apc lalgun tcnpo de eletÍóÌìse houve depósìto dc 50,8 g de cabe. Qtral a nússa de niqueì deposiladâ nâ outra ceh eìeto_

f,ÁJ{) obsene o esquenâ:

Se a nâssâ de zinco deposìtaú for rsual a l3 g, quaÌ sed a nasa de üônio fomadr?

ED3) Uma lndúsrr Ía, funcionando in intêru ptamenÌe 24 h pordia, produz âlumínlô por eletró! isedabâuxi la íundida. UtÌ l izando 50 cubas e manÌendo em cadã uma delas !ma corente elétr Ìcaconstante e iguala 1034, que massa de aluminio é obtida pordiâ?

292 untdq!9j:E!9!to4tL!19l

t"t.,t:,:i Exercícíos com1lementares ',:'t'tï',:':'i:'i't,"'t','t't:'i:.'ì''::':::::1":,;':):tt"'ti:,::t:'ttl'.i;t:i'::'i':t:'t,:',,, ,1) (FOC SPì A ásuâ é má condutoÍã de eletrÌcidâde Por êste molivo, pâfa se íazer ã eleÍólise da ásua

ãdicjôna se à;êsma umâ substância quelormã uma solução eletrolítica EstasubstânciãpÓdêser:

ê) HCl. b) NaCl. c) Ná,SO4 dì CuSO4 e)C!Cl2

2) (Unicamp-SP) Souçóe\ dquosâs de coÍoosto\ ió1i(os conduzem "o"ente "lFr'i ê d"vido à Dresenqa de'

ons t i ' ies en aqu.. r íetaro poOe server i ' i !ôdoãr 'àvesdo"\perrmênrÔ"soJeratuôdo ra fSU'd I

Fìgurâ |

O g.éÍico da Ílgurã | mostra a variação dã l!minosidade da lâmpadã em função da adiçãÔ conÌinuã de

ág;a de bâriï;{so uçéo aquosa de hldróxido de bário Bê(oH),) à so ução de écido su Íúrico na cubâ

Expliquë o lenômeno obseruãdoConsidere o Ba(OH), toralmente dissociâdo em solução âquosa

3

Fis! Ía l l

(Dados: Bãe+qr+ so; i ,q)= Baso.t" ì i Ks= 1,0 1010(mol/L)2)

3) lITA-SP) Esteteste se releÍe ao elemento salvãnico esquemãtizado abâixo:

Assinalê a áÍirmação falsa 6m relação ão que vaiocorerquândo a chave C ÍoÍ lisadã:

a) Acoíente eléÍìca convencìonal vai cncular nÔ sentido anti_horárlo

br Tle 'ons

i ' "o cnL r ldí pelo Í io da eçquerda Dd'à a orF ld

c) Ânions nitrato vão misrâr, atravésda membrâna poÍÔsa, da diÍeita pãra â esquerda

d) Aconcentraçáo de ZnSOÁdo lado esquerdovaraumênrár '

e) Cátions de zincovão migiaÌ, alravés dô mèmbrana porosa,dã êsquêfdá para a direitã'

çeeLtrlo-3:!14É!!q .!9q

4) (Fuvêí SP) Parâ pÍâtea.eletrolitÌcamente um Ôbjeto dë cobre 6 controlar ã mãssa de prata dêpositade

no obleto, íoi montada a apaÍelhôsem esquematizada na iigura:

onde l, ll e ll são, resp€cÌivâmente:

ô) o objeto decobre, uma chapa deplatina ê um âmperímetro

b) uma chôpô de pratô,oobieïo decobree um vohimèÌro

cì oobjaÌode cobr6, umachspa dê pÍatae um vot imêtro

d) oobjelode cobrê, umachapâ de prata e üm amperímetroe) !machapa de pÍela, o objeto decobrêe um amperimetro

5) ( lTA SP) Introduz se umâ chãpinha dêcobreem uma soìuçãÓaquosã de cloreto Íérr ico conì idê em Lm

copo, com o pâssardotempo nota_seÔ seguintè:

' não hé desprendimento dêsás;.ã chapinha decobre pêrdeespessura mas conseÍvá suã c.acordãsôluçãovaimodandoaospoucos

Em Íace dessas observaçóes, qual ô opção quê cóntém ã eqúaçáo quÍmica que melhor represônta o

"desaparecimento" do côbre re solLção?

6l

a) cu{.ì+ Fêijd'-> cúijqr+ Felcl

bì cur.)+ 2Hi"qr --> cúliq)+H,Gr

c) cul.)+2Feilqr --+ cuãq)+ rFê?iq)

(Fuvest SP) Ásua, contendo Na25O4apenas paÍâ toÍnâr o meio condulor e o indicadorÍenolnaleinâ' e

eleÍolisadã com eleÍodos inerles Nesseprocesso' obseruâ se dêspÍefdìmenlo dêsás:

a) de ambos os êletrodos e aparecimenÌo de corverme hê somente ao redor do eleÍodo negaiivo

bl deambos ÕseleÍodos e apareclmenlo de cor vermeLha sÔmentê âo redordo eletrodÔ posúlvo

c) somente do elêrrodo neqativo e âparecimento de cÓÍvermelhâ ao redor dÔ e etrodo positivo

d somente doêetrodo positivo e apafecimentÕ decofvêrmêlha ao rêdordo elelrodo nêgativo'

el de ômbos os e etrodos e aparecimento de corvermelha ao redÓr de êmbos os eleìrodos

(FEl SP) Uma peça deÍeíóÍoinÌquêlada e,asegúir , imersâ em umãsolução de CUSO.-A presença de

pontosvermehosnãpeça,apósãimersáo indicafêlhãsnaniquelaç'oporque:

ãì o íôn Cu'2oxidoü oFê.bì o íon Fe" oxidou Õ iôn Cu*'z

d) 3curc)+2F€i iq) > 3cuí iq)+2Fe1c)

e) cu{c)+2oH;q) -+ cuo;i"qr+ H,ls)

d) o Feoxidou o ion Nl*2.

;

I7)

a)

c) o íon Ni" oxidou o ion Fe'2

(UFOP-MG) Ousla massa decobÍe queserá deposi tada de umâ solução de sul Íato de cobrê ( l ! )se esta

é percoí ida porumacorente de 10A duÍanle 100mir?

(FÉl-SP) Para se cob rear {cobrk com cobÍe)uma peça metál icâloiut i l izâdâ !ma soluçáo desul fa lo de

;obrel l l )e umâcoirenteeléir lcõ de 2,0A durante 50 mln Amassa de cobÍe deposi tãdâ na peça'em q'

a) 0,3. b) I,O, c:) 20 d) 4,0 e) 5 0

{Dados: mãssa atômìcâ do cobrê = 63,5i consÌante de Farâdav: F = 96 500 c )

294 Unidadeô EleÌ.oouimica

1o) {CëÍet PF) Umã indúsÍia deeldroposição pretendedeposÌtar 116 s de niquelem uma peça me1álica

Sendoa corenteelétricô que ôiravessa ocircuito êxtêrno dâ cuba eletrolíticã isuala 9654, otempÕde elêÍólise necessário pârâ êletrodepositartal masse de nrquêlé:

ã) 965s. b) 400s. c) 400min, dl 16,08min. e) 100s.

lDado:Ni"+2e + Ni ls) . )

11) (Unicamp SP) O cobre metál Ìco, pâra ser ut i izadocomo conduÌore éÍ ico, precisa serm!i to puro, oqLe se consesue porvia eletÍolíticã. Neste processo os ionscobrê-llsão reduzidos no cátodo,a cobr"

metá ico, ou seja, Cu'z*6q)+2e_ > Cut3),

Ouâlã mãssâde cobre quesêobtém por molde elélrors que atrãvêssâ a cubã eretrolíuca?

(Dado: massaãtómicã Íelativã do cobre=64.ì

12) (FMJ-SP) Ouantos grámas dêÍlúor, F/ podem sêrobtidos pela decomposição e êÍolíiica de 1569 de

íluorerôdêcálôio, caF2?

â) 19. b) 38- c) 57, dl 16. e) 95.

' r3 l (FEISPì Umâcoíenreelétr iôâde5,0AcircuadurêntelhporumasoluçãodêAgNO3produzindoaç,

set ivéssemos ume solução de NiSOa, ur i l lzandn çe a mèsmâ inlênsidâdê dê.ôÍcnie no.ãsô aôìmâ

qua ser iã otêmpo,êm horás, neôêssáÍ io pára produzi Ímos umã mãssa de Ni igualàquela deAq?

ô) 1,83, b) 18,33. c) 3,66. d) 0,91. el 2,14.

(Dados: massas atômicas: Ag = 108; Ni= 59.)

'14) (FAAP-SP) Sebe-seque, numa pih6 eletÌolítica, a reação globalé Fe13r+ 2Fe3'= 3Fe'?+.

PortantÕ,o número decou ombs movlmêntâdo, por moldetero oxidado, é:

ô) 9,65 101, c) 12,6 105. eì 12,6 10 5

b) 19,3. 104. d) 11,6 103.

(Dado: 1 Fãradãy = 96500 C.)

15Ì (]TA-SP) Uma ío nÌe, quê iôrnece uma coiienle eléÍic6 constô nte de 3,00 A, permaneceu lisôda a umã

célula e eÍolítica contendo solução aquosa de H2so.e doÌs eletrodos inertes, Duranre certo ìnteNalo

detempoÍoÍmãram se0,200 mols de H, em um dos eletrodose0,100 mois de 02 no outÍo. Pãra obter

asquantidadesde produtos ind icadas ãcima, ô intervalo de tempo, em sêqundos/ necessário será:

^, (0,200-0,100).9,65 104

- , {0,400+0,200) 9,65 104

"'--------i-, . 0,200.9,6s. '10!

3,00

_ì (o,4oo o,2oo) 9,65 104"' 3"oo

, 0,400.9,65 10{'' 3.oo

16) (Unifap) Dados os potenciaÌs p6drão de elêÍodü:

cu.2+ 2e ___> cuo E0=0,34V

au*3+3e ---> Auo Eo= 1,50V

a diferença de potencia da célulâ cu, cu" / au'3,4u0,é

a) 1,16V b) 1,84V c1 2,1AV. d) 1,84V e) 1,16V

(Unìcãmp SP) Nã Pilhâ de Daniel(vejô esquema)ocoÍe a Íeação znlsr+ ct1;qr= z i i ;qr+cu{s):

el

OualdassLbstânciôsda ista a segun, dissolv ida êm água,vÓcê escolhèÍ iá páracolocôr no cÔmpani

mento B, ã Íim deque a piha possâ produzlÌeletricidade?Justiíique

Listê: HCl, ZnC!2, CuSOa, HrSOa, NãrSOa, PbSO., ZnSOa.

295

'l7l

1s) (PUC lvlG) Pãra a célulaêletroquÍmic6, abãitoesquematÌzôda, a diíerença de potenciâl entre os eleÍo

dos é, em volÌ, de:

â) 0,67. bì +0,67. c) -0,93.

(Dôdos:Asr+d ---> Ag E0 =+0,30V, Pb': +2e_ --->

19) (CêÍefPR) a pilhã eletroquímlca resultantêdas reaçoes:

--> ,ari:qr + 6e

---> 6As1"r + 3s;'zq) - 6e

2Ar{sr + 3ae2s1, -

2Ai:q) + 3si;qr + 6asc)

gerã umâ diferençã de potencial isual a:

a) +0,816V b) -0,861V c) +2,459V d) 2,459V e) +0,923V

lDadosrpotenciaisdereduçãodeeleÍodÕ pâdráo625oc:Al '3/Al : 1,66v;Ag' /ag:0799V)

20) {FÊ!sP) A Íorça eletrômoÍiz da reaçãode pilhã cdo+ Cu' = Cuo+cd"

ô) -0,058V b) +0,746V c) +0,0s8V, d) -O,746V

nas condÌçóês padrão é:

Esq0êma da piìha de Daniel

lDãdos: polencÌais de oxidação: cdo:+0,402 Ú co0:-0,344V)

296 Un dâdô 5- E eroou'm ca

21) iPllCC-SPì Nas pilhâs secas,geralmente urilizadâsed lanrernas, há um envo rório dezinco merá|icoeuh bãstãocerÍalde gráÍ ì tê.odeado de dÌóxido de mangânêse pasÌa úmida de c oreto. teamónio ezinôo, conforme a fiqura abâiÌo:

úmìda de.NNIC,ZnC2e

rodôâdo pôÌ MnO, úm do.

As reaçóes sãô cômplêxas, porém quandó ô Í luxo de correnle é pequenô, podem ser represen

Ãnodo:Zn{sr + 2e-+Zn'?r

Cátodo: 2 N4 no,1sr + 2NNi + 2e -

ÌMn,O3rs)+2NH3+HrO

À medida que a pi lha secavaisendo gâsta há âumenro nas mãssas de:

a) zincô hetálico e á90a,bì d ióxìdô de manganêse águâ.c) sais de âhônio e dêzinco,d) zinco metélico e dióxido de menganês,ê) amôf iô,água,saisdezincoêóxidodemanganêsl l l .

22, (PUC-MG) Umâíâcã deíêroÍoÌ esquecida denÍo dê umã solução 1,0 mo/Ldê nirrato mercúr ico. DeâcordÕ com essa inÍormáção e com atabela abeixoi é coíeÌô âínhârque:

Eo=+0,35V1250C,1aÌm)

Eo= 0,44v (2boc, r âth)

a) a Íà d i 'ã d . .o l r 'eF)e,

b) o fero iÍásoÍrerÌedução.c) o feroserá oêSenÌeoxidante dâ reaçáo.d) os íons Fe"em sôlução receberão e étrons do mercúrio nerálicó.Fl os o.s ÌF c j .o dâ so Lção soLe.;o o\ .od\ão,

23) (Fuv;st SP) Fèrro z incado é Íero que contém pêquena quanr idade de zinco metát ico, A pâÍr j rdos potenciais padrão de redução, l is tedos a segulr , exp ique os seguintes fêÌos observados no

a) Feb:tes defêrÕ em esquádr ias deal !h in io causam acorosãodo aluminio.b) PregosdeÍeíô zincãdo são resisrentes àíeíugêm.

Eo(v)

!:::::l: 0,763

24) (Fuvest SP) Uma liga meiálÌca, ao ser merg!lhada em ácidoc orídrico, pode permanecer inalterãdã, soÍrer dissoluçãoparcial ou dissôlüção toral . ouôl das s i tLações acima seraobsêrvãdâ com a l iga de cobre e z inco ( lâtão)? JustÌ í iqLeLtilizandoãs inÍormaçóes da tabela aô lado:

capitulo3 E eÌró is," 297

Eo (v)+1,36

2H'+ 2{ -

H, 0,00

0,16

25) (vunesp-SP) Encanãmenlôs deíeÍo merqulhadosêm éguasoÍrem co.rosão, devido principa mente àreação Fê{s)+2Hiaq)

- FeiJq)+ H,rs).

Para prótêgeÍ encanamenlos nessas condiçóes, costuma-se lÌsá-los a bâíás de ourrÕs metais, que sãocoíoidos ao invés dos canos de lero. Cónhecendo os potenciais pâdrão de Íedução:

lúg' .+2e = Mgls) Êa= 2,31v

2H'+2e- = l2( , t E"= 0,0V

edrspondo sede b". ãsdFndor; \oêcob e orooõp.sê:

a) Oualmeta dêveserut i l izadôpâraproteqeroencãnamento?. lust i Í iqueb) Escreva as reaçõês q ue oco íem na assoclaçáo do cano defetrocom a barra metél ice escolhida,

indicandoo agenÌeoxldantee o agenle reduÌoÍ.

26) (FEISP) Apihadecombust ive é muito moderná e imporlônle para â tecnolosiâ da era espãciãl(ohidrogênio é a energia doluturo). E a nãoãpresenlasubproduto noôivo êtransÍorma a enersiã quími

câ diretámente em eneÌgia elé1r ica, com umâ ef ic iêncÌa supêr ior â 80,00o/o. lsto é mui lo iavórável , jáque os geradores eléÌricos aprêsêntãú !mê eficiènciã ão redor de 40,0%. Emborã iÍeversível, àsolução e etrolítica pÕd€ ser substituídã de modo a permitn umâ operaçãoconrínua. Considefando assequintes equaçóes iônicas lncohpleÌês:

Ânoao, ur*. . . . . _ > H,o+. . . . . .

Cátodo:Or+ . . . - > OH-+.. . . . . . .qualdas sesuinlês reaçóes é coerente com Õqueocoíê no célodo ou no ânodo?

" ," , - lo. . H.o d ' . o) - F.o P

b. 10 ,H.o . od | .o e) o. ,2H -2è . .oH

c) O,+ 2H2O+ 4e- > 4OH

271 {UFU-MGì túuÌtascãnalizaçóes deÍêÍo, presentesem conslruçóes antÌgâs, possuem problemas rela

cionádos à conosão. Uma maneira de proÌegertais canalizaçóes consiste em colocar as cãnêlizâçõês

defeÍôem conÌato com outro metal apfop.iâdo. De acordocom aÌabelâ âbaixo, o metãlmais indica

do paÌa protegêr estas canallzêçóes é:

EO N)

-0,13

0,34

0,40

1,50

ã) chrmbo. b) zinco, c) cobÍe. d) Prata, eJ ouro