I cpr.ba cò!at , - 27J

Copílulo 3Eletrólise

ConceiloO fenômeno da eleÌrólise é basicamente contrário ao da pitha, pois, enquanto o proces_

so qujmico da pilha é espomâneo (^E0 > 0, ^c

< 0), o pÍocesso quimicò da eletóIse enão'€spontâneo (^Elr < 0,

^c > 0) e provocado por corrente elétricã.

Entãoi

tletrohs? e rodo proce\\o quimico ndo-e\pontàneo provocado po, corrente elètrrca,

. Coloque no íecipìeús uma solução diluídã de H,S01. HavêÍá n6 tub0s a toíÌnaqãdde H, e 0, .

Após a eldúlise, íElíE edã rubo e ap|orime da boÍa un fòsío'o aceso.

0 que âcorÌlèro? Pü quê?

Como fazet uma eletúlise?Prepare uma solução de clorero de sódio. Em s€-

guida instale dois eletrodos âcoplados com um gerâ-dor (pilhas de lanterna, poÍ exemplo).

Você obs€rvará a formação de "bolhas" de ga-ses nas imediaçôes dos eÌelÍodos. Isso mostÍa que es-tá ocorrendo uma reação quimica provocada pelacorrente elétrica, ou seja, rma eletúlise.

0 ÍoDipisde rm quêse reahs aehlrílise é chanado êubâ eletrolítìcê.

Esquemo geÍolA eletÍólise é um processo que se baseia em descar'gdr d? /ors, isio è, ocorre uma perdü

cl€ carga por parte de catíons e aníons.

Vamos preparar, inicialmente, uma solução aquosa de um eÌetÍólito genérico CA. Vocéjá sabe que ocorre adissociação iônica, ou seja, a soÌução tem como parrjculas atispeÍsas ca

CA-C=+A

câlion ãnion

278 uniaaae o r|.hqulmica

Em seguida, adaptamos nessa soìução os eletrodos de um gerador, que irâo atrair aÌ-guns íons e Íepelir outÍos, Assim:

ltrffi<il:lJ::ï" w<ilïiï:;Desse modo, ocorre na solução uma migração de ions, ou seja, os aníons migram para

o eletrodo positivo e os cations para o €letrodo negalivo; e aí há uma descatga etética.

reação no pólo positivo (ânodo) + A - A'+-€-reação no póÌo negativo (cátodo)

- C. +.-{' - Co

Note que no pólo positivo ocorre uma oxidaçâo e no póÌo negativo, uma reduçào. Lo-go, o pólo positivo é o An odo e o p6lo negaLiv o, o caí odo.

A equação final do pÍocesso será obtida pela soma das equações das reações pârciaisocorridas nos pólos:

Eía íeoção nãoespontáneapÍovocada pola NoÍonts sl6

C*+A - co+Ao

19, Descatga dos aníons:Os aÃoís cedem elétrons pala o póla

A -

Ao+e

c€di<lo Darao pób O

Ocorre uma oidação.

29) Descarya dos cat{ons:Os catlons recebem eléírcns do póla

cedido Deloeób O

Ocore uma realuçõo.

O gemdor funciona, então, como umâ "bomba de elétrons", algo semelhante a umabomba-d'água, ou seja, através dele os eÌétrons recebidos p€lo pólo positivo são transferi-dos para o pólo negativo.

f tç

o pôlo O

càpxuro 3 Ererôr6e 279

Observe agora, com atenção, a denominação dos pólos e as Íeâções que Íeles ocorremnuma eletrólise e numa pilha de Daniell:

Note que:. os elétÍons sempre raem do Anodo e sempÍe chegan ao üitodo;. no ânodo sempÍe ocorre oxidação e no cátodo sempÍe ocorre redução;. a positividade ou negatividade dos pólos varia da p;lha para a eletrólise.

A dispufo eilÍe ÍonsVocê viu que na eletrólise os anions migrâm parâ o pólo positivo e se descarregam, en

quanlo os catíons migram para o pôlo neeativo e também se descaÍÍegam.Mas, e se exístircm na solução dok íipos de aníons? Quem yaì se des&rregat pimeirc?A descarga de um arÌíon é um processo de oxidação; por isso está diretamente ligada ao

s€u potencial deoxidação (E:d). Assim, qudrÍo naiot opotencìal de oxídação, mdìs í,icit éocoïer o ptocesso de oxidaÇão.

Suponhamos uma solução em que há no eletrodo positivo uma disputâ €ntre os aníonsCl e Br . Quem descârrega primeiro?

Sabemos que:

C'* e ---:- C"

E:^ü = - 1,36 V (menor)

E:nd = -1,09v (maior)oYidação

28O unidadê 6 El€tôqulmica

Note que o potenclal de oxidação do Br émaiorqueodoCÌ (-1,09> 1,36)- Entãc,,é mais fácil oxidar Br do que Cl .

Portanto, Br descarega antes do Cl , ou seja, primeiramente ocorr€ a descarga de to-dos os ions Br ro eletrodo positivo (pólo positivo) para depoìs começâr a ocorrer a descar-ea dos íons Cl .

Logo:

E se existircm na solúção dois tipos de catíons? Quem vai se descanegar ptimeilo?A descarga de umcatíon é umprocesso de redução.Logo, qüanto menolo pote cial de

oxidação, mais iicil é ocorrer a rcdução.Suponhamos uma soluçâo em que há no eÌetrodo negatì\,o uma disputaentre os cations

Na'e Ag*. Quem descarrega primeiro?Sabemos que:

Nau ç Ps'1"

Ag'- Ag' + e

Eld = + 2,71 V (rnaior)

E3.ü = -0,80 V (menor)

Note que o potencial de oxidação do Agu é menor que o do Na! (-0,80 < + 2,71). Er.tão, é mais fáciÌ reduzir Ag' do que Na ' .

PoÍânto, o Ag* descarrega antes do Na+.Logo:

ffi fxercÍclos de oprcndizogern WÍ-423r Dado! oi pâa de io , dequbn en €da caso quem der(aÍ?8, pr meÍo:

d) Zn" e Nl+e) ca" e Na'

D Cür' e Pb"

â) Cl eIb) lr- e I-c) I(' e Ms"

. ìct + cl?, t z.€--

ElolÍôliso poÍ Ylo oquosoEm uma solução aquosa, além dos ions resultantes da dissociação iôni€a do eletrólito,

há também caÍíons H* € aníons OH provenientes da auúo-ionização da água.Dessa lorma. podemos rer em roluçáo carons C'e H' e anion' A e OH . de modo

que numa eletrólise hâja uma dispulâ para a descarga nos eletrodos.

r-

caprúro r E dÌo Éê 291

As5rm. para que vocé sâiba quem descdr re8a pr imeiro. deve anal i ,ar a tabela de pÍ ior idade cle cle.câÍga em reìaçáo ao cat ion H e ao anion OH . \empre pre\enre\ nd sotuçaoaqüosa.

WEF13ì

Exercícios reso/yldosOuais os produtos da eletÌólise de umâ solugão aquosa de ctoreto de sódio (NaCt)?

N"o . * N;;' l

*.o --: i @

Então:

semi reação no cátodo:semi reacão no ânodo:

2H++244-Hrtgt

- cl,equaçãoda rcação globatda êteÍót ise:2H+ + 2Ct

- Hr isr + Ct, ]e,

/i\

Rospostã: Na eletrólise do cloreto de sódio, por vir aquosa, obremos gás hidrogênio nocátodo e gás cloro no ânodo.

0t

0IS

anlois origenadB, dcetoHS0a {hidmsanoslulÍaro) on - C00 haihorilalos)

ãniom nâo oÍigenados (Cl

282 u.id.d.6 - ErêroquÍ-i""

EB14ì Olrais os produtos da eleÍóìise de uma solução aquosa de cloreto de cobre ll (CuClr)?

CuCl,

Hzo

semi rcação no cátodo:semi reação no ânodo:

Cú,.+2e-_Cto2Ct- - Ct"q) + 4'

@lH* i

o-equagão da rcação global da eletrólise: Cu'?+ + 2Cl- ' Cuo + Clrbr

Rs6posta: Na eletrólisê do cloreto de cobre ll obtemos. por vb aquosa, cobÍe metálicodepositãdo no cátodo e gás cloro quê se libena do ánodo-

ER15) Ouais os produtos da eletrólise de uma solução aquosa diluídâ de cloridreto (HCl)?

r , _-_--_- li^ i

@ii : l I

HCI -

-

H,o :-

Então:

semirêação no cátodo:semireãção no ãnodo:

2H* +2Cl -

26 - H,,- ,Cl2trjt + 2e

@_equação da reagão slobalda eleúól ise: 2H* + 2Cl - H,rs + cl , rs)

Rêspostâ: ObteÍyìos Hrlq) no cátodo € Clle) no ânodo.

.rpr-ro 3 Ere!ôris€ 283

EB16) Ouais os produtos da eletrólise de umã solução aquosa dituída de HrSO4?

H,SO4i i

H+ i

semi reação no cátodo:semi reação no ánodo:

Hzo

i ; ; ; lt@i

2H+ +2{ - H2ol2OH

- ll2Aztst + H2O +:242 oêqua9ão da reâção slobal da eleÍólisê: 2H + * 29 - H.*, + 1t202í:t + H2O

-_ì.

la,o - n^n, * ttzo,,,,. 4ioI HrO.,.! Hrir,,+ 1/-rorini

Com relacão à elêtrólise de soluçõês diluídss de ácidos oxigenados, tais como H2SO4,HNO3, H3POaetc., com exceção dos ácìdos orgânicos, o fesuttâdo é sempre o mes;o, ouseja, ocoÍe eletrólis€ da água, pois a massa do ácidofica inatt€rada ao fim ds eteúótiso.

Rêsposta: Nã eleÍólisê de uma solução dìluída de um ácido oxigenado obtemos gás hi-drogènio no cátodo e gás oxigônìo no ânodo.

ffi Exêrcíclo de oprendizagem WmmWü421) DeÍubm oi produro\ dã eleúóli*. por üa aquosâ, da5 rsuinr\ ub"únciâs:

d) FeSOI

D NaF

a) cacl'h) Kclc) K:SOa

s) HNo;dilüidoh) HrPOr dilüidoi) zncl,

ElolÍôlise com olefÍodos otivosNuma eletrólise, os materiais utilizados como eletrodos devem serbons condutores: dâí

rrabalharmos com metais ou gÌaf i te. EDtretanto, d€pendendo da solução a ser eletÍol isada,os eÌetÍodos Dodem sofrer reacões,

284 undaae e e*-q,Í-rca

Por exemplo, usando um eletrodo de grafite, se há desprerdimento de oxigênio, ocorlea Íeação:

C1g-fta + O:ç1 - COrGl

Com isso, o eletÍodo de gíafite é "destruido".Os eletrodos metáljcos também pod€m sofreÍ reaçÕes. Desse modo, pod€mos estabel€-

cer dois tipos de eÌetrólises quanto aos eletrodos:. eletrólise co eleírodos ÌÌ?rleJ, quando os eletrodos não participam do processo;. eletúlise com eletrodos aÍivos, quando os eletrodos participam do processo.

Vejamos aÌguns casos:Qüais os produtos da el€trólise de uma solução aquosa diluida de H:SOaôom eletÍodos

de cobre?

Resoluçâo:

H:SO+ -....-

2H' + SOíH,o

--

H' + oH

semi-reação no cátodo: 2 H - + 2e + Hr(&semi-reação no àÌodo: N€sle caso, em lugar de ocorrer uma oxidação de OH ou de SOi ,

ocorre uma oxidação do cobre (Cuo), que constitui o eletÌodo. As-

Cu"(do ânodo)

Logo, a equação do processo final é:

Cu'1* + 2e

Desse modo, percebemos, com o passau dona 'oluçào vão 'urgìndo ions Cu' . Isse. doi5íons Cu'?+ conferem à solução a cor azul:

tempo, que o ânodo vai sendo destruido efalos são facilmenle visualizados, pois os

hidÍogânio

Cu' - cü,' +

câpÍtuto 3 - Eetótbâ 285

Quais os produtos da eletrôlise de uma solução aquosa diluída de sulfato de niquel(NiSOa) com eletrodos de niquel?

Resolução:

NiSOa ..........-Niz. + SOi-HzO ==- H* + OH

NI'

.emi-reâçào no ánodo: Ni - M r \ânodô

Ni-âìodo .leposira+e

. Note queo processo final nada mais é que a transferência de niquel do ânodo para ocátodo. Com isso, evid€ntemente, o ânodo é alestruido enquanto o cãtodo aumenta:

Com base nessa eletrólis e ë q\te súEià a niquelação. Nesse processo, utilizamos niquelpuro como ânodo e um outro objeto qualqu€r como cátodo. Com isso, esse objeio é Íeco_berto com niquel:

0an0

iJï.i.

l,;fi$

semi-reação no cátodo: ;*é *\ -

286 uniaaoo o -:tatoq,tmica

Do mesmo modo, podemos ÍecobriÍ um objeto coÍíL pÍata (prcteação), com crômio(crcmação), com o,Jío (dorrução) etc. Esses processos recebem o nome genëtico de Salwni'zaçao.

Quars os produtos da eletÍólise de uma solução aquosa de sulfato de cobre (CuSOa)com eletrodos de cobÍe?

Resolução:

CuSOa.. . . . . . . . . . -Cu' .+SOiH,O :- H* + OH-

Cuo

+ 2e-

Cu' - Cu'

semi-reação no cátodo: ìuï + -Zel

t

semi-reaçâo no ânodo: Cuo

(ãnodo)

- Ì\i..

Note que o processo final é a transferência do cobre do ârodo paÍa o cátodo. Cons€qúentemente, há destÍuição do ânodo e aumento do cátodo.

Essa eÌetróìise costuma ser usada na purificação do cobre: colocamos como ânodo ummaterial de cobre impuro e como cátodo uma peça de cobre puro. Com isso, todo o cobÍedo material impuro passa paÍa o cátodo e obtemos uma peça maior de cobre puro:

ElelÍóliso ÍgneoChamamos de eÌetróìise ígnea a eletrólise de um eletrólito no estado fundido.Naeletrólise ígnea, o sólido iônico deve ser liquefeito por aquecimento (fusão), pois no

€siado liquido os íons têm Ìivre movimento, podendo, assim, se deslocarem atéos eletrodosê 2i sc âês.ârrêoarên

Como na eletrólise ígnea não há presença da água, nào haverá evidentemente os ionsHt e OH- no sistema; portanto, não existe coinpetição na descarga dos ions, Desse modo.todos os íons que não se descarÍegam nâ presença dos lons H ' e OH (água) podem se descarregar quando o eletÍólito está no estado líquido.

F.

câpÍruro 3 - EreÍórise 287

Veja o qüe ocorre na elerrólise ignea do cloreto de sódio (NaCl):

MClsólido

semi Íeação no cátodo:emi-reação no ânodo:

a) CaClrG)

2Na* + -2í -

2Nao2Cl - ClzLa + 2{2Na" + 2Cl - 2Na' + CLro

cálodo ânodo

Note que ocorre a formação de sódio metáLico no cátodo e â liberação de gás cloro noânodo.

M ExercÍcio de oprendlzdgem ffiWwwwffiqswwwEA25) DeÌsmim os produLos da elelrólise ig]o del

d) FeCìrGr

Estudo qu0ntitotivo do eletróliseO conhecimenlo dâs quantidades dâs $rbstâncias fomâdas e alâ substância decomposta

numa elehólise ficou estâbeÌecido em meados do século XIX através das D€soüis;s deVichael Faraday.

b) Kctr,) c) BaBÌ,o

Michael Faraday (1'7 9 | -1861).Cientìsta inglês, considerado um dos

marorcs gênios do século XIX. Recebeu edu-cação muito precária até os I 3 ânos de idade,quando se tornou aprendiz de encadeÌnadorde livros. Desde eÍtão, intercssou-se pÌofiìì-clament€ peÌo estudo científico, chegando aser diretor dos laboratóÍios do Rq'al Instítution, em 1825 .

A partir de 1833 até a sua morte, foibrilhante pÌofessor de Química do mesmo

288 unidade6 EdrôouÍmicá

Para o estudo qu:uÌtitatìvo da oletrólìse, as expressões que reÌacionarn a cârgâ que aha-vessa a solução e as massas das substâncias paÌlicipantes são:

a) A massa da substância fomÌadâ no eletrodo e a massa da substânciâ decomposta são diÌe-lamente proporcionais à caÍgâ elétrica que âtrâvessa a soÌLtção.

A carga eléíica é:

: t :o

- i t

Í Q= carCâ eLétdca (coulombsì.endo I i - inrensidâde dâ correnle (ampèresì

t t : tempo { segundos )

b) Experimentâìmente, sâbemos que a carga elétrica de 96 500 C corresponde à carga trans-

poÌ1âalapor I mol ale eÌeíons (6,02 10'z3 elétrons).

Em homenagem a Famday, â quântidade 96 500 C Íecebe o nome de faÌâdây (F) Assim:

Elefrólises em séÍieConsidere a seg!ìinte situâção:

útodoiCu" + 2t -+ Cúo

Neste caso, dizemos que há eÌeffólises em série porque tanto a eletrólise da soÌução desulfâto de cobre (CuSO!) como a da solução de nitrato de prata (AgNOt são provocadaspela pâssâgem de corÌ€nt€ elétrica fomecida pelo mesmo gerâdor

cspírulo3 Eletrórisê 289

EBl7) Derêrminar a massa de zinco que se deposi ta na eletról ise de uma solução dê znclr ,durantê 16 min 5 s,com uma corrente elétrica de 0,5 A.

R..olução:

dissociaçáo docloreto de ziãco:znctz 4!!+ zn2'+2cl

i= o.sa ìI éO i t

- O = 0,5 . 965 = 442,5 C

t = l6min5s = 965s J

96500,C ' 1 molelétrons

W. Exercícios resolvidos

a62.5 ç - a

semireaçáo no cátodo:

zn" +2e -

Zn"

Da equaçáo acima, temos:

2 mols elétrons - 65 g (1 molzno)

0,005 mot etétíons _ m

Rê.porir: A mãssa dezinco que se deposita é de 0,'1625 g.

= x = 0,005 molelétrons

ERla) Ouâl o tempo nêcessárìo pãra obtermos 3,175 g de cobrê a part i r de uma soluçáo deCUSO!, sabendo que a corrente elétrica é de 100 A?

d issociaçáo do sul fato de cobre: cusoa usuu . cu'*Soi-

semi reaçáo no cátodo:

cu)- 'ze + cuo

Dâ êquação, temos:

2 motse - 63,8 g f i motde cuo)=x=0, ' l mol t

x 3,175 9

96500C - 1 mott' - + Y=9650C

Entáo:

o = it + s65o = root + t = l# = !iiì!+lt"rìii:il

Rospo3lr:O tempo necêisáíio é de 96,5 s.

290 unidâdê6-Erdtuou|micâ

ERl9) Em uma êlêtról isê em sér ie, temos êm uma cela eletroquímicâ solueão de ni t rato depÍata e, na outrã, solução de sul fato de cobre. Sabendo que na pí imeira cela eletro-química há deposição de 2'1,6 g dê prãta no cátodo, calcular â massa de cobre deposr-tada nã outrâ cola eletroquímica.

mra =21'6s

Como há eletrólise em série: Oj = O . Assim, xr = x .

l) Eletrólisê dêAgNO3:

semi-rêação no cátodo:

Ag'+ e- ---> lgo

t motê - 108 g Ago í motAgoi

xr 21,6 9

ll) Eletrólise dê cuso.:

sêmi-reâção no cátodo:

cu'z* + 2t ---> cuo

Da equação, temos:

2 mots a - 63,5 g cuo {1 molCuo)

0,2 moto - m= :iri"Ë;iii$rt:.i.i

j

)

O ânodo

RéspGtá:A massa de cobre depositada é de 6,359.

Capitulo3-Elêtólisé 291

)!ÊÃ1 Exercícìos de aprendizagem inïiì1,ï!!ì11llftÌifi!Ìi,iniJilllilliÍ{lÍ'siïtr1-,$+,iËi$ji:tlfi

lA2q Calcule a m$a de cobF que se depositâ nâ eletróìise de umâ soìução aqüosa de sulfato de cobE! com Ìm @ftnreelelÌica de l,5A,dümte lómiÃis.

"8427) Que nâssâ de lrarâ se depositâ io cátodo qnddo se ïü pasd una coftnte elétrica de I0 A por uma solução denìtâlo de pÌêh, dììrãile 20 n'i?

f,Â28) Quâlo tenìpo necêssário pam uma corenle elétìca de 9.65 A deposild 5,4I de pnla !a eÌelrólise de umâ soluçâo denìtÌato de pfètâ?

f,Á29) CoÍo ÌìÌetâl M, de Ìnâlsi âÌônìicâ 120, fonÌa composios onde exìstem íons M'-. Qüa] a nassa desse eleÌnento delosi'lâda no cátodo, quândo se fomecenì à elelrólìse 9 650 C?

f,Alo) Na eìeróìlse de uma solução de cìoEto de cotE Il con um coÍente eléhicâ de 100 4 dümte 965 s. obrenos undepósilo de cobrc io cátodo e sas cìoo no ânodo. Cabìne:a) a nassa de cobre depositada no cátodoib) o volune de sás cloo. Ecolhido nas CNTP;c) o \oìme de sás clorc. Ecolhìdo a 27 "C e 2 alÌÌ de pressão.

lA-ll) C.dcule â quântidâde de eletricidâde iecessána pda tuompoÌ totalnentc o sulfâto de clorc I coitido en 200,0 cínjdeünâsohçeo0,1M.

EA32) A elerróÌse de ma solü9ão a,lnosa de CoSOa foi executa& coÍr ünâ coÍente eléhica de 10 A, durute 160 nin 50 s.

rl r qudrdodede crBJelenrca quedrd,csou q:0Ìu\;0.b) a ÌÌNa de cobalto depositadâ.

f,433) Dìrâs celar eìeiÌoqüinicas, ligadas en série, co ônì ÈspeúivaÍìente soÌuçõ* aquosâs do NiCL e CUSOa ApósalgüÌ reÌnpo de eletnjìise hoüve depósito de 50,8 s de cobÉ. Quâl â nâssa de iiqueÌ delosÌtada na ontã cela eLehoquímicâ?

f,434) obsNeoesqueM:

Se â nâlsi de zncô delosÌhda for iguaì a I3 s, qual eú a nN de crônio fornâdâ?

zncl, -

Cü{SOa)3

Uma indústria,funcionando in intêíuptâmente 24 h por diã, produz alumínio porêletrólise dabauxita Íundidâ. Utiìizando 50 cubâs e mantendo em cada uma dêlas umã corente elét caconstanree iguâlâ lOrA,que massa dealumínÌoé obÌ ida poÍdia?

292 Unidôdâ 6 - El€toquímica

Wà Exercícios complementares filÍffiffiffiffiHffiffi1l (FOC SP) A água é má condutora de elelricidade, Por este motivo, parô se íazêr ã eletrólisô da água

ãdiciona-seà mesma umasubstância queÍormã uma soluçáo eleÍolítica. Esta substância podeser:â) HCl. dl CUSO1.

2) (Unicamp-SP) Soluçó6 aquosas dè compolto5 iônico5 conduzêm 6íentè êléÍica devido à presença deions "livres" em água. Este fato pode ser verifìcado aÍavés do experìmemo 4quemâtizado na fgura l:

Figúra I

O gráfico da fìgurâ ll mostra a variaçáo da lumìnosidãde da lãmpada em função dâ âdiçãô conrínuã dôágua de bariú (soluçáo aquosa de hidróxido de bário, Ba(OH)2) à solução de ácido sulÍúrico na cuba.Exolioúe o íenômeno obsêNádô.Considere o Ba(OH rr tota hente dissociôdo em so,ucão ãquosa.

€4: - l

Ë

EJ

Fìgurâ ll

(Dados: Bae-q)+ so;;q)= Baso4r"); Ks = 1,0 1r10 {mol/L)'z.)

(lTA SP) Este tèste se referêâo êlemento galvánico esquematizado abaixo:3)

Assinale a âíirmação fars em relâção ao qu€ vaiocoÍ€r quando â châve CÍorligada:

á) AcoÍenteêlétrie cônvênciônâlvâicirculãr no seniido anti horário.b) Elé$ons não circulaÍ pelofiô da êsquerda para a rliÍeita.c ) Anions nitÍato vão mig rár, através da mem brana porosa, da direila pâra a êsquerda.d) A concentraçáo de ZnSOldo lado esquerdo vaiaumentár,e) Cátions de zinco vão migrar, âtravés da membrana porosa. da esquerda pâra a dÌejta,

4) (Fuvest-SP) Para praieâr e leÍoliticamente um objelodecobree controlara mâssade pratadepositadâno obieto, foÌ moniada a âparelhagemesquematizada na ngura:

293

ondè l, ll e ll são, rospectivamente:

aì o objeto decobÍe, umãchâpá de plâtinãe um âmpeÍíhetro.b) uma chapa de prata, o objeto de cobre e umvoltímeÍo.c) o objeto docob.ô, umâch6pa de prãta e umvoltímeÍo.d) o objeto decôbre, !máchapa de práta e üm amperimáro.e) umachâp6 de prôta, o objeto de cobre e um ãmperimetro,

5) (ITA-SP) InÍoduz se oma chapinhâ de cobreem uma soluçãoaquosa decloÍetoÍérricocontidá em umcopo. com o passar dotempo nota se o seguinte:

' não há dëspÌendimênto de gás;

'a chapinha de cobrê perde espessurã mãs cônsèrvâ suâ corcârâctêrísticã;.ã cor dô solução vaimudando aos poucos,

Em fêcê dessas obseÍvaçóes, qual a opÇáo que"desaparecimenlo" do cobre na solução?

â) cu{c) + Fe?jq) --> cu?á+q} + Ferc)

b) cu{.)+2Hiôq) > cuijqr+H,{,)

c) cuí")+2Fe?;q) -

c!?jq)+2Feíjq)

contém ã êquaçáo químicã que melhor rêprêsenta o

d 3curcì + 2Fei:q) -+ 3cu?:q) + 2Fe1c)

e) culd+ 2oH;q) > cuoti.qr+H,(,)

6)

7l

ã) o íon Cu+2oxidou o Fe,b) o íon Fê" oxidou o íon Cu'2.c) o íon Ni" oxidou o íon Fe+2.

A) {UFOP MG) Oua a massa decobrequeserá depositada de uma soluçáo de sulÍato de cobre (ll) se esraénercoí idâ Dôr umâ côÍêntêde l0Adurante 100 min?

{Fuvèst SP) Ág!a, contendo NarSOaapenas para tornar o meÌo condutor e o indicãdorlenolftaleina, éeleÍolisadãcom eleÍodós inertes. Nêssêprocesso, obsetua sê desprend imonto de gás:

a) dê 6mbos os eletrodos e aparecimento de corvermelhá somente ao redor do êletrodo negalivo.b) de ã m bos os elôtrodos e apârecimento de cor vermelha somente ôo redor do eleÍodo positìvo,c ) somenle do êleÍodo negâtivo e aparecimêmô de cor vermelha ao redor do eleÍodô posilivo.d) somente do elelrodo posilivo e apá recimento de cor vermelha ao redor do êletrodo negârivó.e) dë ãmbos os eletrodos e ôpãrecimento de corvermelha ao redor de ambos ôs eletrodos.

(FEISP) Uma peçadefeirofoi n iquelada ê, asegui Í , ìmèrsãem umâ solução de CuSOr . Á prêsënçã dêpontosvermêlhos nâ peça,êpósô imersão, indica falhas na niquelação porque:

d) ó Feoxidou ó íon Ni'2.

9) (FEl SP) Pârã se cobrëã r (cobrn com cobre)uma peça metál icafoiut Ì l izãdô umá solução dèsul fatodecobr€ (ll)e uma cotrente eléÍica de 2,0 A durante 50 min. A mêssà de robÍe d€posiratia nu p"çu,

"- s,

é, a pÍoximâdâ mêntë:

a) 0,3. b) í,0. c) 2,0. dì 4,0. e) 5,0,

{Dados: massa atómica do cobre = 63,5; conslanle de Faraday:F = 96 500 C.l

J

294 Unidade6 Elerroquímica

't0) (Cefet PR) Uma indúsÍia de eletroposição prelende depositar 116 g de níq uèl om uma peça mètálica,Sendo a corente elétrica queatrovessa o circuito êxterno da cuba elëtrolítica iguâlã9654,otëmpodeeleÍól isenecêssáÍ iopáraeleÍodeposi taÍ ta lmassadeniquelé:

a) 965s- b) 400s. c) 400min. d) 16,08min, e) 100s.

(Dado:Ni*2+2e + Ni1") . )

'tl) (Unicamp SP) O cobre metálico, pa ra ser utilizádo como condulor elétrico, prBcisa ser m uìto pu ro, oque sè consegue por via ëletrolíÌica. Nèste procèssôos íonscobre llsáo €duzidos nocálodo, a cobre

metálico,ou seia, Cu2+ísq)+2e- > Cu(,).

Ouálã massã de ôobrê que se obtém poÍ molde eléÍons que atravessa a cuba êletroìítica?

(Dado:massa atômicã relaliva do cobfe = 64.)

12Ì {FIúJ-SPì Ouantosgramasdef lúof ,F2,podemserobtÌdospeladecomposiçãôeletrol i t icadel56gdeíluorëto de cálcio, caFrT

a) 19. b) 33. cl 57. d) 76. ê) 95.

13) (FEl SP) U ma coÍente elétrica de 5.0 A cnculã durã ntë t h pôr uma solução de AqNO3 prod uzindo Ag,

setivéssemos umâ soluçãô dè NiSO., utilizãndo seâ mêsma intensidade de coÍente nocaso acimaqualseria otempo, em horas, necessário para pfoduziÍmos uma massa de Niisualàquela de Ag?

â) 1.33. b) 13,33. c) 3,66. d) 0,91. et 2.14.

(Dados: massas atômicâs: Ag= 103; Ni=59.)

14) (FAAP SP) Sãbe sequë, numã pilhâ eletrolíÌicá, â reâçãoglobalé Fe{sì + 2Fe} = 3Fea.

Portanto, o número de coulombs movimentado, por moldefero oxidado, é:

a) 9,65 104. c l 12,6.105. e) 12,6 10j .

b) 19,3 1o' , d) 11,6 103.

(Dâdo: 1 Farâdãy=s6500C.)

'15) (ITASP) UmaÍonte,queÍornece u ma coíente eléÍica constô nle de 3,00 A, permaneceu ligada a umacélula eletrolítjc. conlendo solução aquosã dê HrSOlê dois elètrodos in€rtes, Durante certo interuãlode tëmpoÍormarãm se 0,200 mols dè H2 em um dos eletrodos e 0,100 mols de 02 no ouÍo. Para obterasquantidadesde pfodutos indicadasâcÌma, o interualo detempo, em sègundos, necessáriosêfá:

. (o,2oo 0,100J,9,65.10r , . io.4oo- 0,200).9,65.1o!

3,00

al o,2oo.9,65.101" 3oo

- \ {0,400 0,200ì.9,65.10'

" 3.oo

. o,4oo 9,65 104' 3,00

16) (UniÍâp) Dãdôs ôs pôtenôiâis pâdrão deeletrodo:

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

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

adifeÍença de porenciâldâ célulâCu,Cu*'z/ Au'3,Auo, é:

ã) 1,16V b) 1,84V c) 2,13V d) 1,34V e) 1,16V

câp'Ìuto3 EteÌrótise 295

17ì (unicampsPì Nâ pilha de Dô niel (vêja esq uèmâ) oóoÍe a reaçãoznrj +culjq)= znl;qr+cu{s):

Oualdás sobsÌâncias da lislã aseguir,dissolvidã em ásuã,vocêescolheria pãra colocarnocompartimentoB,á Íim de que e pìlha possa pfoduzireletricidãde?JüstiÍique,

Lista I HCì, ZnCl2, CuSO4, HrSOa, Na2SOa, PbSOÁ, ZnSO..

1A) (PUC MG) Parãâcélulâelet foquími€,abaixoesquemêtizada,ãdi feÍènçâdopoiencialenÍeoseletrodos é, em volt, de:

a) -0,67, b) +0,67. c) 0,93. d) +0,93.

(Dados:Ag'+ ê ---> As E0= +0,30 V; Pb"+2e- > Pb E0= {,13V)

19) {CêÍer PR) A pìlhd elel'oquíri.à resuhanle des re6çõês:

2al(sì -

2ali:q) + 6e

3Ag2S{") > ôAg{s) + 3S;'q) 6e

2Alr3r + 3As2S{s) --+ 2Ali"3q} + 3se) + 6AsG)

gera umãdìferença dô potënciãl isual ã:

dt -2,459 V.

(Dados; potenciais da reduÉo de elëtrodo pádrão a 25'c:AflAl: -1,66 v; Âglag: 0,799 v)

20ì (FËj-SP) A força eletromotriz dã r6ação dë pilhã Cdo +Cu{ = Cuo+Cd" nas condiçõès pâdrão é:

a) -0,058V

Esqúêmâ dá p hâ de DãnÌel

{Dados: Dotenciais de oxidaÇáo: Cdo: +0,402 V; Cuo: 0,344 Vì

d) -0,746V el t,243V.

296 Unidâd€ 6 - ElãÍoaúímicá

\2t) {PUCC-SP) Nas pilhas se€s, geralmente utilizãdas em lanÍernas, há um envoltório de zinco mêtá tico q

um bâstão cêntr6lde grarite Ìodeado de dióxido de mãnsanôs ë pãsta úmidã de ctoreto de amônio ezinco, conformê a Íigura abaìxo:

úmidâ dê NH.Cl,ZnClr, ê

rodeado por ÌünO, úhido,

As reâçóêssão complexas, pofém quando o Í lüxo de ôoÍente é pêqueno, pod€m ser represên

Ânodo:zn{s) -

2e- + zn'z+

Cátodô: 2Mnozs) + 2NHi + 2e -

Mn2O3(s)+2NH3+H2O

À medida quê a pilha sê@ vaisendo gasta há aumento nas mãssãs de:

a) zinco meiálico e ásua.b) dióxido de mangânês ë ásuã.c) sôisdeamónioede2inco.d) zinco meiálico è dióxado de mangaôês.e) amôniâ, ásua, sãis d€zincoeóxidode manganês l l l .

22) (PUC MG) UmaÍaca dèfetrofoiesquecida dentro dèumã solução 1,0 moULdê nitrato mercúrico. Deâcordô com essa inÍormaçáo e com a tabela abaixô, é coíêto âÍnmãrque:

Hq'r+2e = H9 Eo=+0,85V(25ôc,1stm)

aë'z +2e = Fe Êo= { ,44v(25ôc,1atm)

zí" + 2e =zn {,763

-1,663

aì a faca ná dissolversë.bì o turo ná soÍrerreduçáo.6) o tero será o agênte oxidantô da reação.d) os íons Fe+2 êm sôlução rec€bêrão êlétrons do nercúrio metá lico,e) os lons me'cú. icodê soluçãosoÍ16rá0or d6ção

23Ì {Fuvest SP) Fero z incado é feÍo que contém pequena quant idade de zinco metát jco. A prr t i rdos potenciais pádrão de rêduçáo, l is tados a sêg! i r , expl ique os seguinr€s Íatos observadôs nu

a) Rebi tesdeÍoÍoemesquâdr iasdealumínio@usamâcoÍosáodoâluminio,b) Pregos de ÍeÍo zincado são resistèntes à ferugem.

câÊituro3 EreÌror'se 297

2,ll {Fuvest-SP) U ma ligô metá lica, ao ser mèrgulhada em ácidoclorídrico, pode permanecer ìnalteradã, soÍrer dissolüçãoparcial ou dissolução total , Olaldãs si tuãçóës acima seráobservada com a liga de cobre e zinco (lãtão)? JustiÍiqueutilizandoas informaçóes databela ão l.do:

EO (Vì

+1,36

+0,34

0,00

-0,76

25) (Vun€sp-SP) Encanamentos de feío mergu lhados em água sof!êm corrôsão, devido principalmente areâção Fe(sì + 2Hiaq) --> Feï;q) + H",).

Pára protegerencanamentos nessas condiçóes, costuma-se ligá los a batras de outros mètãis, que sãocoíoídosao invés doscanosdefeiio.Conhec€ndo ospotenciais padrão de reduçáo:

cu2'+2e = cur,) Eo = +0,34v

Fe2'+2e = Fel") Eo= ! ,44v

Ms"+2e = Msi, ) Eo- 2,37 u

2H'+2e , : :a H-. Eo=o.o V

e dispondo se dê bd'rês dê Íagnésio e (obre. propó6-s6:

a) OuêlmêtâldeveseÌur i l izadopara prolegeroêncanamento?Just i l ique.b) Escrevá ãs reâçóesque ocorÍem na âssociaçãodo cãno deÍeÍocom a bara metál ica escolhida,

indicandoo âgente oxidánte e o agente redutoi

26) (FEISP) A pi lha decombustívelé nui to mÕdêrna e imponânte para aiecnolôsia da era espãcial(ohidrogênio é aenerqiâ doluluro). Ela não apresentâ subproduto nocivo e transÍoÍma â ènergiã químlca dirètamenteem energia 6látr ica.com !mâ eÍ ic iênciasuper ior6 80,007q. lsto é muitoíâvorável , jáque os gerôdores elótricos apresentãm umâ eficiência ao redor dc 40,0%. Emborá itreversível, asolução eletrolítica podês8rsubstituídâ de modo a permitiruma operação continua, Considerandoasseguinres equaçóes iônicas ìncompletas:

anodo; H2+......... ---> H2O+.. .....

Cálodo: Or+.......---> OH +...quaLdassê9uintês reãçõês é coerentè com o que ocorc nocátodo oL nô ánÕdo?

"t 12+ 1.o2+ A2o d' H- - 02 . H7o+e

br lo,- l -ro - or -H)o êt o.-2P' -2e ì 2oH

c) O2+2HrO + 4ë > 4OH_

27) (UFU MG) Muitâs cânâli2açóes defetroi presenles em construçóes ântigas, possuem problemas rela-

cionãdos à corosão. Umã maneira de prolegertais cânãlizações consistë em colocar as canalizâçóes

delero em contalocom oLtfo mêtal ã pÍopriado. De acordo com a tãb8Ìã âbaixo, o metalmais indica-

do p6ra proteger estãs canãlizações é:

Eo(V)

-0,44

o,16

0,40

1,50

a) chumbo. b) zinco. c) cobÍë. d) Prata, e) ouro,