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CQ 049 
Prof. Marcio Vidotti 
1S de 2011 
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Curso: Química 
Avisos: (i) Dois (ou mais) exercícios desta lista entrarão na P2. 
 
01. Qual a base termodinâmica para uma reação redox? No que se baseia a espontaneidade de uma 
reação eletroquímica? 
 
02. Descreva o que são células galvânicas e eletrolíticas. Cite um exemplo para cada situação. 
 
03. Monte um esquema de pilha, utilizando o exemplo dado em aula, Zn(s)|Zn
2+
(aq)
 0,15 M||Cu2+(aq) 
0,35M|Cu(s), indicando as semi-reações, identifique as reações de oxidação e redução e o potencial 
padrão da pilha e o potencial nas condições dadas. 
 
04. Calcule a informação requerida das seguintes reações redox. 
 
Zn(s)|Zn
2+
(aq)
 0,32 M||Cu2+(aq) 0,75M|Cu(s), E = ? 
 
Pb(s)|Pb
2+(aq, ?)||Pb2+(aq, 0.1 M)|Pb(s), E = 0.050 V 
 
05. Monte o esquema de células para a eletrólise ígnea do NaCl, indicando os pólos, as reações redox e 
os produtos formados. Ainda neste exercício, qual o motivo de não realizarmos a eletrólise em 
ema solução aquosa? 
 
06. Quantos mols de elétrons seriam necessários para se depositar 1.0 g de ouro em um eletrodo 
inerte? Assumindo que o tempo necessário para tal deposição seja 1000 segundos, qual a corrente 
elétrica obtida? Essa corrente é catódica ou anódica? 
 
07. Imagine que você necessita titular uma solução 0.1 M de HCl, como eu poderia realizar esta 
titulação a partir da eletrólise da água? Explique. 
 
08. Qual a necessidade da utilização de um eletrodo de referência em medidas eletroquímicas? Como 
funciona uma célula eletroquímica de três eletrodos? 
 
09. Descreva como funciona um eletrodo de vidro (para leituras de pH), relacione a medida da [H+] 
com a equação de Nernst. 
 
10. Abaixo, está mostrado como a corrente amperométrica varia com a aplicação de um potencial, 
esta célula é composta de apenas dois eletrodos inertes. Descreva as regiões da curva e relacione 
com as reações que ocorrem em ambos os eletrodos. 
 
 
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11. Descreva os processos que podem ocorrer em uma reação efetuada na superfície de um eletrodo. 
 
12. Qual a importância da descrição da dupla camada elétrica? 
 
13. Foram descritos em aula três modelos básicos referentes à região da dupla camada elétrica. 
Explique em quais conceitos cada um deles se baseia. Complete sua resposta com ilustrações 
representando as diferenças entre eles. 
 
14. Foi feita em sala de aula um desenvolvimento a partir de expressões de velocidade até chegar à 
equação de Butler-Volmer. Reveja as etapas deste processo e tente refazê-las. Você vê alguma 
relação desta equação com a equação de Nernst? 
 
15. Através da equação de Butler-Volmer, descreva como pelo controle da sobretensão () é possível 
obter uma corrente anódica ou catódica. 
 
16. Conceitue: 
(a) Corrente de troca; 
(b) Sobrepotencial; 
(c) Coeficiente de transferência; 
(d) Gráfico de Tafel; 
 
17. Num certo eletrodo em contato com solução aquosa dos íons M2+ e M3+, a 25o C, o coeficiente de 
transferência é de 0,39. A densidade de corrente é de 55,0 mA cm-2 quando a sobretensão é 155 
mV. Qual a sobretensão necessária para a densidade de corrente ser de 75 mA cm-2? Com esses 
dados calcule a corrente de troca deste sistema. 
 
18. Os dados da tabela seguinte dão a corrente anódica num eletrodo de platina, de 2,0 cm2 de área, 
em contato com solução aquosa de íons Fe3+ e Fe2+, a 298 K. Estimar a densidade de corrente de 
troca e o coeficiente de transferência do processo no eletrodo. 
 
 / mV 50 100 150 200 250 
i / mA 8,8 25,0 58,0 131 298 
 
19. Observaram-se as seguintes densidades de corrente em um eletrodo de Pt, H2|H
+, em H2SO4 
diluído, a 25o C. Estimar o coeficiente de transferência e a corrente de troca para o eletrodo. 
 
 / mV 50 100 150 200 250 
j / mA cm-2 2,66 8,91 29,9 100 335 
 
20. A partir de medidas de sobretensão do desprendimento de H2 sobre um eletrodo de mercúrio 
forma coletados os dados de densidade de corrente mostrados na tabela abaixo. A partir destes, 
determine a densidade de corrente de troca e o coeficiente de transferência: 
 
j / mA m-2 2,9 6,3 28 100 250 630 1650 3300 
 / V 0,60 0,65 0,73 0,79 0,84 0,89 0,93 0,96 
 
Explique os desvios encontrados em relação à equação de Tafel. 
 
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21. Em uma síntese galvanostática em solução aquosa foram obtidos os dois perfis mostrados abaixo, 
um apresentando uma densidade de corrente de 10 mA cm-2 (linha preta) por 50 segundos e outro 
de 20 mA cm-2 durante 100 segundos (linha vermelha), ambos experimentos foram realizados em 
um eletrodo de 1,0 cm2 de área. Responda: 
(a) Em cada situação, calcule a carga obtida. 
(b) Quais são as vantagens e desvantagens desta técnica? 
(c) Sabendo que o potencial de redução da água está em 
aproximadamente -1,3 V, responda em qual das duas 
situações teremos uma maior precisão quantitativa, 
explique. 
(d) Imaginando que esta é uma síntese de um filme fino 
sobre a superfície do eletrodo, discuta como 
experimentalmente você controlaria a rugosidade e a 
espessura do filme? 
 
22. Explique quais as vantagens de uma reação eletroquímica sobre um eletrodo onde o potencial está 
constante e controlado. Mostre o perfil de uma cronoamperometria nessas situações, explicando 
as regiões do gráfico de j vs tempo. 
 
23. Descreva como ocorre o fenômeno de difusão em um processo eletroquímico. A partir da sua 
explicação, explique a equação de Cottrell e como ela pode ser relacionada para fins analíticos. 
Suporte sua resposta com uma figura. 
 
24. Outra técnica eletroquímica descrita foi a voltametria, com base nos seus conceitos explique as 
diferenças e semelhanças das duas figuras abaixo. 
 
 
 
25. Explique a voltametria cíclica. Qual o formato que poderia ser esperado para um perfil de corrente 
vs potencial para uma reação redox considerada reversível? 
 
26. Dentre as inúmeras aplicações em eletroquímica, foram discutidos em aula alguns tópicos 
envolvendo eletrodos modificados. Escolha um dos temas abordados e disserte sobre o mesmo.