Questões Militares
Sobre eletroquímica: oxirredução, potenciais padrão de redução, pilha, eletrólise e leis de faraday. em química
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Uma solução aquosa de cianeto de sódio foi adicionada a uma solução aquosa de permanganato de potássio, em meio básico. Assim, foram formados o óxido de manganês (IV) sólido e o íon cianato, CNO– .
Na semirreação envolvendo um mol do íon cianeto há a participação de ________ elétrons.
No balanceamento da equação global da reação envolvendo 2 mol do íon permanganato, participam _______ de íons hidroxila representados no lado dos _______ da equação de reação.
Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do texto.


a KMnO4 + b FeSO4 + c H2SO4 → d Fe2(SO4)3 + e K2SO4 + f MnSO4 + g H2O
A soma dos coeficientes estequiométricos (a + b + c + d + e + f + g) que tornam a equação balanceada é igual a
Considerando as informações apresentadas, os agentes oxidantes que corroerão somente o chumbo das peças são:
O ferro é um elemento de ampla utilização pela indústria, como a produção de ligas metálicas, de automóveis e de diversos utensílios domésticos e industriais. Esse metal pode ser obtido através de uma reação de oxirredução entre a magnetita e o monóxido de carbono, conforme representado nas equações abaixo:
I Fe3O4 + 3CO → 3FeO + 3CO2
II FeO + CO → Fe + CO2
Acerca das reações apresentadas, assinale a alternativa correta.
As reações de ustulação são processos inorgânicos que podem dar origem a produtos como metais puros e óxidos metálicos. Nessas reações, sulfetos são submetidos a uma reação de combustão conforme disposto no exemplo a seguir:
x FeS2(g) + y O2(g) → zFe3O4(s) + w SO2(g)
Os números que representam corretamente os coeficientes estequiométricos x, y, z e w são, respectivamente,
As semirreações de redução a seguir descrevem como pode ocorrer esse processo reacional:
Fe2+(aq) + 2e- → Fe(s) E0 = - 0,44 V
O2 (g) + 4H+ (aq) + 4e- → 2H2O (l) E0 = + 1,23 V
Em uma suposta pilha formada pelas duas semirreações, qual substância atuaria como agente redutor?
“Em 1836, o químico inglês John Frederic Daniell construiu uma pilha usando metais e soluções aquosas de sais. A pilha funcionava a partir de dois eletrodos interligados. O eletrodo é, geralmente, um sistema constituído por um metal imerso em uma solução aquosa de um sal formado pelos cátions desse metal.”
Adaptado de: FONSECA, Martha Reis Marques. Química. São Paulo: Editora FTD, 2007. v. 2: Físico-Química. p. 276.
Considere a representação da notação química da pilha de Daniell (usando eletrodos de cobre e zinco), de acordo com a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC):
Zn (s) | Zn2+ (aq) (1 mol L-1) || Cu2+ (aq) (1 mol L-1) | Cu (s).
Dados os potenciais padrão de redução E0 Zn = - 0,76 V e E0 Cu = + 0,34 V, e considerando o funcionamento da referida pilha em condições padrão, afirma-se que
I – no eletrodo de cobre dessa pilha ocorre a corrosão da placa metálica de cobre.
II – a diferença de potencial (d.d.p.) teórica dessa pilha é de + 1,10 V.
III – nessa pilha os elétrons fluem no circuito externo, do eletrodo de zinco para o eletrodo de cobre.
IV – o símbolo de duas barras paralelas ( || ) representa a ponte salina (ou uma membrana porosa), cuja finalidade é manter as duas semicelas eletricamente neutras, por meio da migração de íons (corrente iônica).
V – a equação da reação global dessa pilha é Zn2+ (aq) + Cu (s) → Zn (s) + Cu2+ (aq).
Das afirmativas feitas, estão corretas apenas
Leia os textos a seguir e resolva a questão:
“Nas equações químicas, tanto as substâncias transformadas (reagentes) como as produzidas são representadas por fórmulas. As fórmulas das substâncias indicam elementos que as constituem e, também, a quantidade de átomos de cada elemento. O número que indica essa quantidade de átomos é chamado índice, que é anotado à direita do símbolo de cada elemento. (...)
A quantidade de cada substância que participa da reação é indicada por números escritos antes de suas fórmulas, denominados coeficientes estequiométricos, que devem ser os menores números inteiros possíveis.”
Fonte: USBERCO, João e SALVADOR, Edgard. Química. 14ª ed. Reform - São Paulo: Editora Saraiva, 2009. v. 1: Química Geral. p. 385.
“Em uma reação de oxidorredução, o mais comum é que uma espécie se oxide e outra se reduza. Porém, podem ocorrer casos com duas ou mais oxidações e apenas uma redução ou viceversa. De qualquer maneira, para o balanceamento desse tipo de reação, o princípio é sempre o mesmo: n° de elétrons perdidos = n° de elétrons recebidos.”
Fonte: USBERCO, João e SALVADOR, Edgard. Química. 14ª ed. Reform - São Paulo: Editora Saraiva, 2009. v. 2: Físico-Química. p. 250.
Considere a seguinte equação de reação química de oxidorredução não balanceada:
As2S3 + NH4OH + H2O2 → (NH4)3AsO4 + (NH4)2SO4 + H2O
Acerca desta reação química de oxidorredução e de suas espécies, são feitas as seguintes afirmativas:
I – O peróxido de hidrogênio é o agente redutor.
II – Após o devido balanceamento, o coeficiente estequiométrico da água é 20.
III – O arsênio da substância As2S3 é reduzido, enquanto o enxofre é oxidado.
IV – O (NH4)2SO4 é um sal cujo nome é sulfito de amônio.
V – Após o devido balanceamento, a soma de todos os coeficientes estequiométricos da equação é igual a 52.
Das afirmativas feitas, estão corretas apenas
TRATAMENTOS (1) Pintura (2) Plastificação (3) Anodização (4) Galvanoplastia (5) Proteção catódica
DEFINIÇÕES ( ) Técnica que consiste em cobrir uma peça de metal com outro metal diferente por meio do processo da eletrólise. ( ) Coloca-se um metal em contato com aquele que se deseja proteger. ( ) Forma-se um óxido (composto por átomos do próprio metal) que recobre o metal, protegendo-o. ( ) Utiliza-se um revestimento de polímero orgânico para recobrir uma peça metálica. ( ) Cobre-se a superfície metálica com uma camada de tinta para evitar o contato do ar e da umidade com o metal.
A sequência correta dessa associação é
A descrição correta desse ânodo
Em meados do século XX, as pilhas alcalinas surgiram como uma alternativa muito mais eficiente energeticamente em comparação às pilhas tradicionais. Como mostra a seguinte figura, a pilha alcalina utiliza os mesmos eletrodos da tradicional, porém o seu eletrólito é uma solução aquosa de hidróxido de sódio concentrada (~30% em massa) contendo uma dada quantidade de óxido de zinco ― daí a denominação alcalina para essa pilha.

Internet:<http://qnesc.sbq.org.br> (com adaptações).
Constantes
Constante de Avogadro (NA) = 6,02 × 1023 mol−1
Constante de Faraday (F) = 9,65 × 104 C⋅mol−1 = 9,65 × 104 A⋅s⋅mol−1 = 9,65 × 104 J⋅V−1 ⋅mol−1
Carga elementar = 1,60 × 10−19 C
Constante dos gases (R) = 8,21 × 10−2 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1 = 8,31 J⋅K −1 ⋅mol−1 = 1,98 cal⋅K−1 ⋅mol−1
Constante de Planck (h) = 6,63 × 10−34 J⋅s
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 × 108 m⋅s −1
Número de Euler (e) = 2,72
Definições
Pressão: 1 atm = 760 mmHg = 1,01325 × 105 N⋅m−2 = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1 N⋅m = 1 kg⋅m2 ⋅s−2 = 6,24 × 1018 eV
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0 °C e 1 atm
Condições ambientes: 25 °C e 1 atm
Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol⋅L−1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (ℓ) = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias.
u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie química X em mol⋅L−1
ln X = 2,3 log X
EPH = eletrodo padrão de hidrogênio

Constantes
Constante de Avogadro (NA) = 6,02 × 1023 mol−1
Constante de Faraday (F) = 9,65 × 104 C⋅mol−1 = 9,65 × 104 A⋅s⋅mol−1 = 9,65 × 104 J⋅V−1 ⋅mol−1
Carga elementar = 1,60 × 10−19 C
Constante dos gases (R) = 8,21 × 10−2 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1 = 8,31 J⋅K −1 ⋅mol−1 = 1,98 cal⋅K−1 ⋅mol−1
Constante de Planck (h) = 6,63 × 10−34 J⋅s
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 × 108 m⋅s −1
Número de Euler (e) = 2,72
Definições
Pressão: 1 atm = 760 mmHg = 1,01325 × 105 N⋅m−2 = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1 N⋅m = 1 kg⋅m2 ⋅s−2 = 6,24 × 1018 eV
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0 °C e 1 atm
Condições ambientes: 25 °C e 1 atm
Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol⋅L−1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (ℓ) = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias.
u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie química X em mol⋅L−1
ln X = 2,3 log X
EPH = eletrodo padrão de hidrogênio

(1) O volume da solução de permanganato de potássio gasto na titulação foi de 100 mL. (2) O menor coeficiente estequiométrico inteiro para Fe2+ na reação redox balanceada é 7. (3) No ponto final, o volume total da solução será de 120 mL. (4) Um precipitado sólido de cor esverdeada será observado como produto dessa reação. (5) O número total de elétrons envolvidos na reação redox é 22 milimols. (6) A razão entre os volumes do titulante e do titulado no ponto final é 2,1.
A soma dos números associados às afirmações CORRETAS é igual a
Constantes
Constante de Avogadro (NA) = 6,02 × 1023 mol−1
Constante de Faraday (F) = 9,65 × 104 C⋅mol−1 = 9,65 × 104 A⋅s⋅mol−1 = 9,65 × 104 J⋅V−1 ⋅mol−1
Carga elementar = 1,60 × 10−19 C
Constante dos gases (R) = 8,21 × 10−2 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1 = 8,31 J⋅K −1 ⋅mol−1 = 1,98 cal⋅K−1 ⋅mol−1
Constante de Planck (h) = 6,63 × 10−34 J⋅s
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 × 108 m⋅s −1
Número de Euler (e) = 2,72
Definições
Pressão: 1 atm = 760 mmHg = 1,01325 × 105 N⋅m−2 = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1 N⋅m = 1 kg⋅m2 ⋅s−2 = 6,24 × 1018 eV
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0 °C e 1 atm
Condições ambientes: 25 °C e 1 atm
Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol⋅L−1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (ℓ) = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias.
u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie química X em mol⋅L−1
ln X = 2,3 log X
EPH = eletrodo padrão de hidrogênio


Sabe-se que a bateria converte Pb e PbO2 em PbSO4 na descarga e que, em condições normais, o pH da solução eletrolítica é menor que 1.
A respeito dessa bateria, foram feitas as seguintes afirmações:
I. Em condições normais, durante a descarga, a semirreação principal que ocorre no ânodo é a i e, no cátodo, é a iv. II. Em condições normais, o potencial da bateria no equilíbrio pode ser representado por E = 1,93 − 0,06pH + 0,06log
III. Em condições padrão, a eletrólise da água sempre acontece.
IV. Em pH ∼ 2, os potenciais das semirreações secundárias igualam-se aos potenciais das semirreações
principais do ânodo e do cátodo, respectivamente, portanto a eletrólise da água não ocorre
quando o eletrólito tem pH > 2. Considerando apenas argumentos baseados no equilíbrio termodinâmico a 25 °C, está(ão) ERRADA(S) apenas a(s) afirmação(ões)
Nestes últimos anos, os alunos da EsPCEx têm realizado uma prática no laboratório de química envolvendo eletrólise com eletrodos inertes de grafite. Eles seguem um procedimento experimental conforme a descrição:
- Num béquer de capacidade 100 mL (cuba eletrolítica) coloque cerca de 50 mL de solução aquosa de sulfato de zinco (ZnSO4) de concentração 1 mol·L-1. Tome como eletrodos duas barras finas de grafite. Ligue-as com auxílio de fios a uma fonte externa de eletricidade (bateria) com corrente de 2 Ampères. Esta fonte tem capacidade para efetuar perfeitamente esse processo de eletrólise. Uma das barras deve ser ligada ao polo negativo da fonte e a outra barra ao polo positivo da fonte. Mergulhe os eletrodos na solução durante 32 minutos e 10 segundos e observe.
Considere o arranjo eletrolítico (a 25 ºC e 1 atm), conforme visto na figura a seguir:
Dados: 1 Faraday (F) = 96500 Coulomb (C) / mol de elétrons

Acerca do experimento e os conceitos químicos envolvidos são feitas as seguintes afirmativas:
I – Na superfície da barra de grafite ligada como cátodo da eletrólise ocorre a eletrodeposição do zinco metálico.
II – A semirreação de oxidação que ocorre no ânodo da eletrólise é Zn (s) → Zn2+ (aq) + 2 e- .
III – Durante o processo a barra de grafite ligada ao polo positivo da bateria se oxida.
IV – No ânodo da eletrólise ocorre uma reação de oxidação da hidroxila com formação do gás oxigênio e água.
V – A massa de zinco metálico obtida no processo de eletrólise será de 0,83 g.
Das afirmativas feitas, estão corretas apenas
Considerando a constante de Faraday 9,65 x 104 C.mol–1 , a massa máxima de níquel e ouro depositadas nesse período de funcionamento do sistema foi, respectivamente, de, aproximadamente,
2 Na+(eletrólito) + 2 e– ➝ 2 Na(l) Eº = –2,71 V S8 (l) + 16 e– ➝ 8 S2– (eletrólito) Eº = –0,51 V
O potencial padrão dessa bateria e o número de elétrons transferidos para cada molécula S8 (l), são, respectivamente,

As semirreações que descrevem o processo de oxirredução estão descritas a seguir.
Cu2+ (aq) + 2e- → Cu(s) E0red = + 0,34 V (volts) Zn2+ (aq) + 2e- → Zn(s) E0red = - 0,76 V (volts)
Para o processo descrito, analise as afirmativas abaixo e dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F).
( ) O eletrodo de zinco sofre oxidação e o eletrodo de cobre sofre redução. ( ) A reação de oxidação ocorre no cátodo e reação de redução ocorre no ânodo. ( ) O diagrama de célula do processo é Zn (s)|Zn2+(aq)||Cu2+(aq)|Cu (s). ( ) Os elétrons fluem do ânodo para o cátodo. ( ) A reação global da pilha é Cu(s) + Zn2+(aq) → Cu2+(aq) + Zn(s) e a diferença de potencial é 1,10 V (volts).
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo.
Num laboratório, um grupo de alunos possui quatro semicélulas montadas, todas em condição padrão de concentração e temperatura, correspondentes às semirreações mostradas no quadro abaixo:
Semicélula Semirreação de redução E0 / V
I MnO2 + 4H+ + 2e- → Mn2+ + 2H2O 1,23
II I2 + 2e- → 2I- 0,54
III Cu2+ + 2e- → Cu 0,34
IV Zn2+ + 2e- → Zn -0,76
Numa dada combinação para montar uma pilha eletroquímica, o valor de diferença de potencial (ΔE) da pilha, no instante em que se ligaram os contatos, foi de 0,69 V.
A combinação utilizada nessa pilha foi entre as semicélulas:

