1. (UPE-2000) Fazendo-se passar uma corrente elétrica de 5 A, por 250 mL de uma solução de sulfato de níquel 2 mols/L, constatou-se decorrido um certo intervalo de tempo, que a concentração da solução reduziu-se à metade. Admitindo-se que não haja variação de volume, pode-se afirmar que o intervalo de tempo decorrido foi de:
Dado: Ni = 59 g/mol
a) 96.500 s
b) 9.650 s
c) 965 s
d) 48.250 s
e) 4.825 s.
2. A ilustração a seguir ilustra a eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de cobre (II).
Com relação a esse processo, classifique as afirmações dos itens a seguir como verdadeiras ou falsas.
a) Os íons Cu
2+movimentam-se em direção ao ânodo, polo negativo, no qual sofrem redução.
b) A semirreação que ocorre no cátodo é: Cu
2+(aq)+ 2 e
-→ Cu
(s).
c) A produção de gás cloro ocorre no cátodo, polo positivo da célula.
d) A semirreação que ocorre no ânodo é: 2 Cℓ
-(aq)+ 2 e
-→ Cℓ
2(g).
3. (Covest-2003) O magnésio é utilizado atualmente nas indústrias espacial, aeronáutica e de aparelhos ópticos, pois forma ligas leves e resistentes, comparado com outros metais, como alumínio e ferro. O magnésio metálico é produzido a partir da eletrólise do cloreto de magnésio fundido (o processo Dow), obtido da água do mar. Sobre este processo de produção de magnésio metálico pode-se afirmar que:
0. É um processo espontâneo
1. Uma das semi-reações pode ser representada por: Mg
2+(fundido) + 2 e
– → Mg
(l)
2. Uma das semi-reações pode ser representada por: Cl
–(fundido) + e– → Cl
2–(fundido)
3. A reação global é representada por: MgCl
2(fundido) → Mg
(l) + 2 Cl
– (fundido)
4. São consumidos 4 mol de elétrons para a formação de 2 mol de Mg
(l)
Gabarito
1. B
Resolução passo-a-passo:
Calcular a quantidade de soluto que sofreu decomposição:
2mols ______ 1000ml
x _________ 250ml
x = 0,5mol (quantidade total de soluto).
Como a concentração reduziu-se à metade e o volume não variou, vemos que a quantidade de soluto ficou a metade e a outra metade se decompôs.
0,5mol
0,25 - continua em solução
0,25 - decompôs-se
As duas decomposições acontecem simultaneamente com a mesma carga elétrica, então devemos analisar apenas uma (redução do N
1, por exemplo):
2. C
Resolução passo-a-passo:
Os cátions existentes no meio são o Ca
2+(aq) (proveniente do brometo de cálcio) e H
3O
+(aq) (proveniente da água), mas, segundo a ordem de facilidade de descarga dos íons em eletrólise aquosa, os cátions de metais alcalino-terrosos (que é o caso do Ca
2+(aq)) não se descarregam em solução aquosa. Nesses casos, se o meio for neutro, a redução que ocorrerá no cátodo será a da água, mas, se for em meio ácido, a redução será a do cátion H
3O
+(aq), formando o gás hidrogênio, H
2.
Já os ânions existentes no meio são o Br
-(aq) (proveniente do brometo de cálcio) e OH
-(aq) (proveniente da água). Segundo a ordem de facilidade de descarga dos íons em eletrólise aquosa, os ânions não oxigenados (como o Br
-) oxidam-se gerando no eletrodo positivo as substâncias elementares, que, neste caso, é o bromo.
3.
Resolução passo-a-passo:
0. Falso. Eletrólise é um processo não-espontâneo que ocorre somente com a presença de uma fonte externa de eletricidade.
1. Verdadeiro. No cátodo, o eletrodo ligado ao pólo negativo da bateria, ocorre a semi-reação de redução: Mg
2+ (fundido) + 2e– → Mg(l)
2. Falso. No ânodo, o eletrodo ligado ao pólo positivo da bateria, ocorre a semi-reação de oxidação:
2Cl
– (fundido) → Cl
2(g) + 2e
–
3. Falso. Somando as semi-reações de redução e oxidação, apresentadas nos itens 1. e 2. , tem-se a reação global: MgCl
2(fundido) → Mg(l) + Cl
2(g)
4. Verdadeiro. 2 mol de elétrons são necessários para a formação de 1 mol de Mg(l) (ver item 1); portanto, 4 mol de elétrons são necessários para a formação de 2 mol de Mg(l)
Com relação a esse processo, classifique as afirmações dos itens a seguir como verdadeiras ou falsas.
a) Os íons Cu2+movimentam-se em direção ao ânodo, polo negativo, no qual sofrem redução.
b) A semirreação que ocorre no cátodo é: Cu2+(aq)+ 2 e-→ Cu(s).
c) A produção de gás cloro ocorre no cátodo, polo positivo da célula.
d) A semirreação que ocorre no ânodo é: 2 Cℓ-(aq)+ 2 e-→ Cℓ2(g).
3. (Covest-2003) O magnésio é utilizado atualmente nas indústrias espacial, aeronáutica e de aparelhos ópticos, pois forma ligas leves e resistentes, comparado com outros metais, como alumínio e ferro. O magnésio metálico é produzido a partir da eletrólise do cloreto de magnésio fundido (o processo Dow), obtido da água do mar. Sobre este processo de produção de magnésio metálico pode-se afirmar que:
0. É um processo espontâneo
1. Uma das semi-reações pode ser representada por: Mg 2+(fundido) + 2 e– → Mg (l)
2. Uma das semi-reações pode ser representada por: Cl –(fundido) + e– → Cl 2–(fundido)
3. A reação global é representada por: MgCl2(fundido) → Mg (l) + 2 Cl – (fundido)
4. São consumidos 4 mol de elétrons para a formação de 2 mol de Mg (l)
2. C
Resolução passo-a-passo:
Os cátions existentes no meio são o Ca2+(aq) (proveniente do brometo de cálcio) e H3O+(aq) (proveniente da água), mas, segundo a ordem de facilidade de descarga dos íons em eletrólise aquosa, os cátions de metais alcalino-terrosos (que é o caso do Ca2+(aq)) não se descarregam em solução aquosa. Nesses casos, se o meio for neutro, a redução que ocorrerá no cátodo será a da água, mas, se for em meio ácido, a redução será a do cátion H3O+(aq), formando o gás hidrogênio, H2.
Já os ânions existentes no meio são o Br-(aq) (proveniente do brometo de cálcio) e OH-(aq) (proveniente da água). Segundo a ordem de facilidade de descarga dos íons em eletrólise aquosa, os ânions não oxigenados (como o Br-) oxidam-se gerando no eletrodo positivo as substâncias elementares, que, neste caso, é o bromo.
3.
Resolução passo-a-passo:
0. Falso. Eletrólise é um processo não-espontâneo que ocorre somente com a presença de uma fonte externa de eletricidade.
1. Verdadeiro. No cátodo, o eletrodo ligado ao pólo negativo da bateria, ocorre a semi-reação de redução: Mg2+ (fundido) + 2e– → Mg(l)
2. Falso. No ânodo, o eletrodo ligado ao pólo positivo da bateria, ocorre a semi-reação de oxidação:
2Cl – (fundido) → Cl2(g) + 2e–
3. Falso. Somando as semi-reações de redução e oxidação, apresentadas nos itens 1. e 2. , tem-se a reação global: MgCl2(fundido) → Mg(l) + Cl2(g)
4. Verdadeiro. 2 mol de elétrons são necessários para a formação de 1 mol de Mg(l) (ver item 1); portanto, 4 mol de elétrons são necessários para a formação de 2 mol de Mg(l)
