DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÂNICA E INORGÃNICA

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÂNICA E INORGÃNICA

QUÍMICA GERAL II

LISTA DE EXERCÍCIO – ELETROQUÍMICA

1- Em cada reação seguinte, indique a espécie oxidada e a reduzida, o agente oxidante e o redutor e calcule a variação de nox a que cada espécie foi submetida.

a) 2Aℓ(s) + 3Cℓ2(g)  →  2AℓCℓ3(s)

b) Pb(s) + PbO2(s) + 2H3O+(aq) + 2HSO4-(aq)  →  2PbSO4(s) + 4H20(ℓ)

2- Equilibre as seguintes equações redox:

a) VO3-(aq) + Cr(s) + H+(aq)  →  V2+(aq) + Cr3+(aq) + H2O(ℓ)

b) VO3-(aq) + U4+(aq) + H2O(ℓ)  →  V2+(aq) + UO2+(aq) + H+(aq)

c) Bi3+(aq) + OsO4(s) + H2O(ℓ)  →  HBiO3(aq) + Os4+(aq) + H+(aq)

d) AsH3(g) + OsO4(s) + H+(aq)  →  As(s) + Os4+(aq) + H2O(ℓ)

3- Use o método das semi-reações para equilibrar as equações globais abaixo. As reações a e b ocorrem em meio ácido e as c e d em meio básico.

a) MnO2(s) + Cℓ-(aq)  →  Mn2+(aq)  + Cℓ2(g)

b) H2S(aq) + Cr2O72-(aq)  →  S(s) + Cr3+(aq)

c) CℓO-(aq) + CrO2-(aq) → Cℓ-(aq) + CrO42-(aq)

d) Br2(ℓ)  →  Br-(aq) + BrO3-(aq) 

4- Esquematize uma célula galvânica indicando o sentido do fluxo de elétrons no circuito e o fluxo de íons na ponte salina. Eletrodo de Ni(s) em uma solução 1mol/L Ni2+ e um eletrodo de Mn(s) em 1mol/L Mn2+. Apresente a notação da célula e escreva cada uma das semi-reações em cada eletrodo. Calcule o potencial da célula?

5- a) Liste as seguintes espécies em ordem crescente de poder oxidante: Fe3+, F2, Pb2+, I2 e Sn2+.

     b) Pode o íon Fe3+ oxidar o Pb(s) a Pb2+?

     c) o íon F- pode reduzir I2 a I-?

6- Uma célula galvânica é construída com um eletrodo de Co(s) em uma solução 1mol/L de íons Co2+ e um eletrodo de grafite em uma solução contendo os íons Fe3+ e Fe2+ 1mol/L cada. Os dois compartimentos estão ligados por uma ponte salina. Desenhe o esquema da célula identificando o catodo, o anodo, o pólo positivo e negativo, a notação da célula, as semi-reações e o potencial total da célula.

7- Baseado nas reações espontâneas abaixo, coloque em ordem crescente de força oxidante as espécies: Cu2+, F2, Au3+ e Br2.

Br2(ℓ) + Cu(s)  →  2Br-(aq) + Cu2+(aq)

F2(g) + Au(s)  →  2F-(aq) + Au3+(aq)

Au3+(aq) + 2Br-(aq)  →  Br2(g) + Au(s)

8- Monta-se uma pilha eletroquímica que tem um dos eletrodos de cloro, Cℓ2(g)/Cℓ-(aq). O outro eletrodo pode ser Aℓ3+(aq)/Aℓ(s), Mg2+(aq)/Mg(s) ou Zn2+(aq)/Zn(s). Qual entre os três eletrodos (íon metálico)/(metal) proporcionaria uma pilha com o maior E°global positivo? Escreva a equação equilibrada da reação da pilha montada.

9- Uma barra de magnésio com massa de 5,0kg é ligada a uma tubulação de ferro enterrada para proteger a tubulação da corrosão.

a) Explique como o magnésio protege a tubulação.

b) Se há uma corrente de 0,030A entre a barra de magnésio e a tubulação, quantos anos se passarão até que a barra ter sido toda consumida?

10- Uma bateria de chumbo é descarregada até que 23,92g de PbO2 tenha sido reduzido no catodo. Determine:

a) a quantidade em gramas de PbSO4 formado?

b) o tempo requerido para recarregar a bateria a seu estado original usando uma corrente de 3,0A.