pH e pOH

Sas

Capítulo 20, Potenciais padrão de redução e pilhas

1.(UDESC) Os principais fenômenos estudados pela eletroquímica são a produção de corrente elétrica, por meio de uma reação química(pilha), e a ocorrência de uma reação química, pela passagem de corrente elétrica(eletrólise). Com relação a esses fenômenos, analise as proposições a seguir.

I: As pilhas comuns são dispositivos que aproveitam a transferência de elétrons em uma reação de oxirredução, produzindo uma corrente elétrica, através de um condutor.

II: Em uma pilha, a energia elétrica é convertida em energia química.

III: O fenômeno da eletrólise é basicamente contrário ao da pilha, pois, enquanto na pilha o processo químico é espontâneo (delta E maior que zero) , o da eletrólise é não espontâneo(delta E menor que zero)

Assinale a alternativa correta

A)Somente a proposição II é verdadeira

B)Somente as proposições I e II são verdadeiras

C)Somente as proposições I e II são verdadeiras

D) Somente a proposição I é verdadeira

E)Todas as proposições são verdadeiras

I: Verdadeira: As pilhas produzem corrente elétrica, como o enunciado já diz, a partir de reações

II: Falsa> A energia química é que é convertida em elétrica

III :Verdadeira: já que os cátions perdem e os ânions ganham ao contrário da pilha

Letra C a correta.

2.Uma célula voltaica utiliza a reação equacionada a seguir e opera a 298 K.

Zn + Ni^2+→Zn^2+  + Ni

Sobre essa célula voltaica, pede-se:

A)a d.d.p da célula sob condições padrão

Energia potencial do zinco=-0.76: observa-se que o zinco oxida

Energia potencial do níquel= -0,25 (reduz)

ZN→ZN^2+  + 2e- (inverte o potencial de redução)

Ni^2+  + 2e-→Ni

Equação global( Zn+Ni^2+→Zn^2+  + Ni

Energia potencial= 0,76-0,25=0,51v

0,51 resposta final

B) A d.d.p da célula sob condições quando [Ni^2+]=0,75 mol/L e a [Zn^2+]=1,5 mol/L

Delta E= Delta E – 0,059v/2 log 1,5/0,75

Delta E= +0,51-0,059v/2 log2

Delta E= +0,51-0,059/2.0,41

Delta E= 0,51-0,024/2

Delta E= 0,51-0,012

Delta E= 0,498v→resposta certa

3.(UNIFAL) Considere a seguinte pilha:

Cu/Cu^2+//Ag^+/Ag

Sabendo que o cobre cede elétrons espontaneamente aos íons Ag^+, é correto afirmar que:

A)A concentração de íons Ag^+ na solução diminui (Verdadeira, pois o Ag^+/Ag é cátodo e isso faz com que a concentração de Ag^+ diminua)

B)A prata é o agente redutor(Falsa, o cobre é ânodo e por isso agente redutor, não a prata.

C) O íon Cu^2+ sofre oxidação. Falsa ( O Cu^2+ é ânodo, consequentemente e o seu íon  não permite alterar o nox

D) o eletrodo negativo ou ânodo terá a sua massa aumentada( Falsa, o cobre cede elétrons como diz a questão, sua massa diminuirá

E) O fluxo de elétrons é: Ag^+→Ag(Falsa, na pilha sai do ânodo pro cátodo, isto é, do cobre para o íon prata.

4.(UFF) A primeira pilha elétrica produzido pelo italiano Alessandro volta, em 1800, consistia em discos de Zn e Ag metálicos, separados por discos de papelão molhados com solução aquosa de cloreto de sódio. Desde então, vários outros modelos e combinações de elementos foram sendo propostos. Uma das pilhas mais simples é a de Daniell, a qual é obtida da montagem adequada das simicélulas

Cu^2+/Cu e Zn^2+/Zn

Dados:

E˚zinco=-0,76

E˚cobre= 0,34

Considerando as informações e os potenciais de redução, assinale a alternativa correta:

A)   O potencial padrão da pilha é de -1,10v

B)   O potencial padrão da pilha é de 0,76v

C)   O ânodo de cobre tem polaridade negativa.

D)   O potencial E˚(Cu/Cu^2+) é 0,34

E)   O ânodo é formado pela semicélula do zinco

(Zn^2+/Zn)= -0,76→oxida e inverte

(Cu^2+/Cu) 0,34

Zn→Zn^2+  + 2e-= 0,76 depois de inverter

Cu^2+  +2e-→Cu=0,34

Reação global( Zn+ Cu^2+→Zn^2+   + Cu= 0,34+0,76

E˚= 1,10v

Obs: Com esse cálculo exclui-se as alternativas A e B

Obs: o ânodo é o zinco, não o cobre, com isso elimina a letra C

Obs: A letra D afirma que o potencial de oxidação é 0,34, enquanto que o correto é o potencial de redução que é 0,34

Obs: letra E correta, zinco é ânodo

RESPOSTA LETRA E

5.(UDESC) A seguir, são dados os potenciais padrões de redução dos metais prata e ferro, a 25˚C.

Ag^+   + 1e-→Ag  E˚= 0,80

Fe^2+   + 2e-→Fe E˚=-0,44

Coloca-se uma barra de prata em uma solução aquosa de FeSO4 1,0mol/L^-1, a 25˚C. Com relação ao que deve ocorrer com o sistema anterior, pode-se afirmar que:

A)A equação global da reação é:

2Ag + Fe^2+→2Ag^+   + Fe

B) A barra de prata deve reagir com FeSO4

C) O FeSO4 deve favorecer a oxidação da prata pela água em presença de oxigênio

D)Sendo a diferença de potencial igual a -0,36v, nas condições padrão, a reação é espontânea

E)Sendo a diferença de potencial -1,24, nas condições padrão, nenhuma reação deve ocorrer.

Variação de energia potencial: final-inicial=cátodo-ânodo

Variação de energia potencial= -0,44-0,80=-1,24

Variação de energia potencial é menor que zero, ou seja não ocorre reação

6. Considerando a tabela a seguir, assinale a alternativa correta:

A)o potencial do par(Li/Li^+) é -3,05(Errada, pois a tabela apresenta os potenciais de redução então o correto seria que o potencial de oxidação fosse 3,05

B)Para 2 mol de Cu^2+, o potencial padrão de redução é igual a 0,68(Errada, pois E˚ de redução de um elemento não muda de acordo com o número de mols

C)O potencial da pilha Li/Li^+//Cu^2+/Cu é igual a 3,93V (Errada, como flui do ânodo pro cátodo: variação de energia potencial seria=cátodo-ânodo=0,34+3,05=3,39

D) O cátion Ag^+ é menos reativo que o cátion Li^+(Errada; A prata reduz mais que o lítio, por isso deve reagir mais

E)Dos elementos citados, o lítio é o que tem o maior potencial de oxidação(Correto, pois é o que menos reduz)

7. Sobre potenciais de redução e potenciais de oxidação, podemos afirmar que:

A)O potencial de redução do ouro metálico é maior que o potencial de redução do ferro metálico. ( errada. Ouro metálico tem potencial de redução=1,40 e o ferro metálico -0,04, isso significa que o potencial de oxidação do ouro metálico é menor

B)O potencial de oxidação do gás flúor é maior que o potencial de oxidação do gás cloro. ( errada. o potencial de redução do flúor é 2,87 e o potencial de redução do cobre é 1,36, isso significa que a oxidação do flúor é menor

C)São iguais para o átomo de hidrogênio( Errada, é o cátion que apresenta potencial de redução

D)O potencial de redução do cátion x²+ é simétrico ao potencial de oxidação do átomo x(Correta, pois um reduz e outro oxida)

E) São propriedades extensivas(errada, são intensivas)

8. Os potenciais dos pares (Al^3+/Al) e (Cu^2+/Cu) são, respectivamente, -1,66V e 0,34V. Calcule a variação de energia livre da pilha galvânica

Dados: F=96.500 C/mol

Achar a equação geral, como o alumínio possui menor potencial redutor eu inverto

Cu^2+   + 2e-→Cu(3)

Al→Al^3+  +3e-   (2)

3Cu^2+   + 6e-→3Cu

2Al→2Al^3+   + 6e-

2Al+3Cu^2+→2Al3^3+  + 3Cu

Pela fórmula

Variação de energia potencial= cátodo-ânodo ou E˚oxi-E˚redutor

Variação de energia potencial= 1,66+0,34= 2,0V

Número de elétrons é=6

Calcular a variação de energia livre= -NF.variação de energia potencial

Variação de energia livre= -6.96.500.2,0V

Variação de energia livre=-1.158C.V=-1,158KJ→RESPOSTA

9.Quando a pilha Al/Al^3+//Ag^+/Ag sofre descarga, podemos afirmar que:

A)[Al3+] decresce

B)[Ag decresce]

C)O potencial de oxidação do alumínio metálico cresce, enquanto o potencial de redução da prata metálica decresce

D) O potencial de redução do alumínio metálico cresce, enquanto o potencial de redução da prata metálica decresce

E) O ânodo sofre aquecimento, enquanto o cátodo sofre resfriamento.

A correta é a letra C, pois na descarga elétrica quem tem maior potencial de redução vai diminuindo o mesmo, e quem tem menor potencial vai aumentando.

10.Para a pilha galvânica descarregada Li/Li^+//Cu/Cu^2+, podemos afirmar que:

Dados:

E˚(Li^+/Li)=-3,05

E˚(Cu^2+/Cu)= 0,34

A)DELTA E˚ maior que zero(errada, pois na descarga delta E˚=0)

B)Delta G˚ menor que zero(errada, pois na descarga delta G˚)

C)Kc maior que zero(correta pois delta E˚= cátodo-ânodo= 0,34+3,05=3,39)

D)não há transferência de elétrons pelo condutor externo(Errada, pois o processo é espontâneo e permite transferência de elétrons)

E) Delta E˚ menor que zero(errada, pois delta E˚)

Sas

Capítulo 17, Hidrólise Salina e solução-tampão

1) (FESP - UPE) Um determinado "HInd" apresenta uma constante de dissociação, Ki = 1,0 x 10-5. Admitindo-se que a forma não-ionizada tem a coloração "amarela" e o íon- Ind- tem a coloração "roxa", é de se esperar que as soluções aquosas de hidróxido de sódio, carbonato de potássio, borato de sódio e cianeto de potássio, quando em contato com algumas gotas do indicador, apresentem respectivamente as colorações:

a) amarela - roxa - roxa - amarela
b) roxa - roxa - amarela - amarela
c) amarela - amarela - amarela - amarela
d) roxa - roxa - roxa - roxa
e) roxa - roxa - roxa – amarela

02)  (UNIFOR - CE) Carbonato de sódio, quando dissolvido em água, origina solução básica. Isso porque o ânion do sal interage com água, originando:

a) ácido fraco
b) base fraca
c) sal básico pouco solúvel
d) sal ácido pouco solúvel
e) gás de caráter ácido

03) (UNIFESP) O nitrito de sódio, NaNO₂, é um dos aditivos mais utilizados na conservação de alimentos. É um exelente agente antimicrobiano e está presente em quase todos os alimentos industrializados á base de carne, tais como presuntos, mortadelas, salames, entre outros. Alguns estudos indicam qure a ingestão desse aditivo pode proporcionar a formação, no estômago, de ácido nitroso e este desencadear a formação de metabólitos carcinogênicos.

Dada a constante de hidrólise Kh = Kw/Ka e considerando as constantes de equilíbrio Ka (HNO₂) = 5 5.10^(4) e Kw = 1. 10 ^(-14), a 25 °C, o pH de uma solução aquosa de nitrito de sódio 5. 10² mol/L, nessa temperatura, tem valor aproximadamente igual a :

a)    10

b)    8

c)    6

d)    4

e)    2

04)  (Puccamp) Mares absorvem grande parte do CO‚ concentrado na atmosfera, tornando-se mais ácidos e quentes, segundo cientistas.

       A Royal Society, do Reino Unido, começou um estudo para medir os níveis de acidez dos oceanos sob a influência do aumento da concentração de dióxido de carbono. O CO‚ concentrado na atmosfera é responsável pelo efeito estufa.

       Na água, elevando a acidez, o gás interfere na vida de corais e seres dotados de concha, assim como diminui a reprodução do plâncton, comprometendo a cadeia alimentar de animais marinhos.

        Em uma solução aquosa 0,10 mol/L de carbonato de sódio ocorre a hidrólise do íon carbonato: CO32-(aq) + H2O (ℓ) HCO3- (aq) + OH-(aq) 
Constante de hidrólise, K(h) = 2,5 × 10^(-4)
Calculando-se, para essa solução, o valor de [OH-] em mol/L, encontra-se 
a) 5 × 10^(-3)

b) 4 × 10^(-3)

c) 3 × 10^(-3)

d) 2 × 10^(-3)

e) 1 × 10^(-3)

05) Em um laboratório, 3 frascos contendo diferentes sais tiveram seus rótulos danificados. Sabe-se que cada frasco contém um único sal e que soluções aquosas produzidas com os sais I, II e III apresentaram, respectivamente, pH ácido, pH básico e pH neutro. Estes sais podem ser, respectivamente:

a)     acetato de sódio, acetato de potássio e cloreto de potássio.

b)     cloreto de amônio, acetato de sódio e cloreto de potássio.

c)     cloreto de potássio, cloreto de amônio e acetato de sódio.

d)    cloreto de potássio, cloreto de sódio e cloreto de amônio.

e)    cloreto de amônio, cloreto de potássio e acetato de sódio.

RESOLUÇÃO:

Meio básico: CH3COO–Na+ (sal de ácido fraco e base forte)

CH3COO– + HOH ←→ CH3COOH + OH–

Meio ácido: NH4Cl (sal de ácido forte e base fraca)

NH4

+ + H2O ← → NH3 + H3O+

Meio neutro: KCl (sal de ácido forte e base forte)

Não ocorre hidrólise.

Resposta: B

06)  (PUC/Campinas) No plasma sanguíneo há um sistema-tampão que contribui para manter seu pH dentro do estreito intervalo 7,35 fora deste intervalo ocasionam perturbações fisiológicas. Entre os sistemas químicos abaixo qual representa um desses tampões?

a) H2CO3/HCO3-

b) H+/OH-

c) HCl/Cl-

d) NH3/OH-

e) glicose/frutose

07) O pH de um tampão, preparado misturando-se 0,1 mol de ácido lático e 0,1 mol de lactato de sódio, em um litro de solução é: Dados: Ka = 1,38.10-4

a)    3,86

b)    3,76

c)    5,86

d)    6,86

e)    4,86

08) É aconselhável que a relação entre o pH e  o pKa de uma solução-tampão seja igual a :

a)    10^(0)

b)    10^(1)

c)    10^(2)

d)    10^(3)

e)    10^(-3)

 

09)  (UEM PR/2008) Qual é o pH aproximado de uma solução obtida através da mistura de 100 m de uma solução aquosa de HCN 1 x 10–2 mol. –1 com 100 m de uma solução aquosa de KCN 5 x 10–2 mol. –1, sabendo-se que o Ka do HCN é 4,9 x 10–10 (pKa = 9,31)? (Dados: log 5  0,7)

a) pH = 2

b) pH = 12

c) pH = 10

d) pH = 7

e) pH = 4

 

10) (UNIFOR CE) Considere um litro de solução aquosa 0,10 mol/L de ácido acético (CH3COOH). Para obter-se uma solução-tampão (aquela cujo pH não se altera pela adição de ácidos ou bases), pode-se misturar essa solução com um litro de solução aquosa 0,10 mol/L de

a) ácido sulfúrico (H2SO4).

b) hidróxido de sódio (NaOH).

c) cloreto de sódio (NaCl).

d) amônia (NH3).

e) acetato de sódio (CH3COONa).

Química - Reações Redox

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Tabela de pH e pOH.

Calculadora Científica Noções Básicas

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Físico-Química: Exercício de Gases Ideais

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