Questões Militares de Química - Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.

Peças de cobre recobertas por filme de chumbo, oriundas de resíduos industriais, devem ser tratadas. Para tanto, o chumbo deve ser removido por meio de corrosão com uma solução oxidante, sem atacar a parte de cobre. A tabela a seguir apresenta os dados eletroquímicos de alguns reagentes disponíveis para o tratamento, além de dados do cobre e do chumbo:



Considerando as informações apresentadas, os agentes oxidantes que corroerão somente o chumbo das peças são:

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,  

Nos últimos anos, muitas tragédias relacionadas à falta de manutenção preventiva nos edifícios, museus e demais construções foram noticiadas no país. Nesse sentido, torna-se importante a presença do Corpo de Bombeiros Militar na vistoria das construções, especialmente as antigas, garantindo a segurança de todos. A vistoria nas estruturas metálicas das construções merecem plena atenção devido ao fenômeno mais pronunciado da corrosão que ocorre nos metais. Quando o ferro das estruturas fica exposto ao ar úmido, ocorrem reações do metal com o meio.
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