Química - Livro 4-259-261

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Observa se que a chave ca amarela por causa da
A redução dos íons Cu2+(aq).
 oxidação dos íons Cu2+(aq).
C redução do Cu metálico.
 oxidação do metal da chave.
 redução do metal da chave.
86 Enem Para que apresente condutividade elétrica
adequada a muitas aplicações, o cobre bruto obtido
por métodos térmicos é purificado eletroliticamen-
te. Nesse processo, o cobre bruto impuro constitui
o ânodo da célula, que está imerso em uma solução
de CuSO4. À medida que o cobre impuro é oxidado
no ânodo, íons Cu2+ da solução são depositados na
forma pura no cátodo. Quanto às impurezas metá-
licas, algumas são oxidadas, passando à solução,
enquanto outras simplesmente se desprendem do
ânodo e se sedimentam abaixo dele. As impurezas
sedimentadas são posteriormente processadas, e
sua comercialização gera receita que ajuda a cobrir
os custos do processo. A série eletroquímica a se-
guir lista o cobre e alguns metais presentes como
impurezas no cobre bruto de acordo com suas for-
ças redutoras relativas.
Ouro
Platina
Prata
Cobre
Chumbo
Níquel
Zinco
Força
redutora
Entre as impurezas metálicas que constam na série
apresentada, as que se sedimentam abaixo do ânodo
de cobre são
A Au, Pt, Ag, Zn, Ni e Pb.
 Au, Pt e Ag.
C Zn, Ni e Pb.
 Au e Zn.
 Ag e Pb.
87 UEL O município de Poços de Caldas, localizado no sul
do estado de Minas Gerais, é um importante centro
turístico, mas tem, na produção do alumínio, extraído
do mineral bauxita, um outro suporte econômico. A
paisagem faz parte dos atrativos turísticos da região,
embora afetada atualmente pela mineração que dei-
xa o solo descoberto. Quando isto ocorre em floresta
nativa, o desafio do retorno da paisagem é muito com-
plicado.
O alumínio é obtido pela eletrólise ígnea de uma so-
lução de óxido de alumínio puro (Al2O3), obtido da
bauxita puricada, em criolita (Na3AlF6) fundida, man-
tendo a temperatura em aproximadamente 1 000 ºC.
Nestas condições, o óxido de alumínio se dissolve e
a solução é boa condutora de eletricidade. Durante a
eletrólise, os elétrons migram do íon oxigênio para o
íon alumínio.
Em relação ao método de obtenção do alumínio, são
feitas as armações.
I. Na solução, o Al2O3 está totalmente na forma não
dissociada.
II. Na solução, o Al2O3 é o soluto e o Na3AlF6 é o
solvente.
III. O alumínio é depositado no cátodo.
IV. A reação que ocorre no ânodo é a oxidação do
O- -.
Assinale a alternativa que contém todas as armativas
corretas.
A I e II.
 I e IV.
C II e III.
 I, III e IV.
 II, III e IV.
88 ITA Uma célula eletrolítica foi construída utilizando-se
200 mL de uma solução aquosa 1,0 mol/L em NaCl
com pH igual a 7 a 25 ºC, duas chapas de platina
de mesmas dimensões e uma fonte estabilizada de
corrente elétrica. Antes de iniciar a eletrólise, a tem-
peratura da solução foi aumentada e mantida num
valor constante igual a 60 ºC. Nesta temperatura, foi
permitido que corrente elétrica fluísse pelo circuito
elétrico num certo intervalo de tempo. Decorrido
esse intervalo de tempo, o pH da solução, ainda
a 60 °C, foi medido novamente e um valor igual a
7 foi encontrado. Levando em consideração os fatos
mencionados neste enunciado e sabendo que o va-
lor numérico da constante de dissociação da água
(Kw) para a temperatura de 60 ºC é igual a 9,6 · 10
-14,
é CORRETO afirmar que
A o caráter ácido-base da solução eletrolítica após a
eletrólise é neutro.
 o caráter ácido base da solução eletrolítica após a
eletrólise é alcalino.
C a reação anódica predominante é aquela represen-
tada pela meia-equação: 4 OH-(aq) → 2 H2O(l) +
+ O2(g) + 4 e
-(CM)
 a reação catódica, durante a eletrólise, é aquela re-
presentada pela meia equação:
Cl2(g) + 2e
- (CM) → 2 Cl-(aq).
 a reação anódica, durante a eletrólise, é aque-
la representada pela meia-equação: H2(g) +
+ 2 OH-(aq) → 2 H2O(l) + 2 e
-(CM).
89 Fuvest Para pratear eletroliticamente um objeto de cobre
e controlar a massa de prata depositada no objeto, foi
montada a aparelhagem esquematizada na figura.
III
II
Solução aquosa
de sal de prata
–
+
I
onde I, II e III são, respectivamente,
QUÍMICA Capítulo 7 Eletroquímica260
A o objeto de cobre, uma chapa de platina e um am-
perímetro.
 uma chapa de prata, o objeto de cobre e um vol-
tímetro.
C o objeto de cobre, uma chapa de prata e um vol
tímetro.
 o objeto de cobre, uma chapa de prata e um am-
perímetro.
 uma chapa de prata, o objeto de cobre e um am-
perímetro.
90 Fuvest Magnésio e seus compostos podem ser produ-
zidos a partir da água do mar, como mostra o esquema
a seguir
Água
do mar
Cal
Mg(OH)
2
(s) Eletrólise
ígnea
Mg(s)
ZAquecimento
MgC
2
(s)
CO
2
(g)
X Y
1. HC (aq)
2. Cristalização
a) Identifique X, Y e Z, dando suas respectivas fór-
mulas.
b) Escreva a equação que representa a formação do
composto X a partir do Mg(OH)2(s). Esta equação
é de uma reação de oxirredução? Justifique
91 PUC-SP A eletrólise em série de uma solução aquosa
de sulfato de zinco e de uma solução aquosa de iode-
to de potássio é esquematizada a seguir.
+ +- -
A B
ZnSO
4
(aq) KI(aq)
Fonte
A respeito deste sistema, foram feitas as seguintes
armações.
I Nos ânodos (polos +), formam-se zinco metálico e
gás hidrogênio.
II. O volume de gás oxigênio (O2) formado no frasco
A é a metade do volume de gás hidrogênio (H2)
formado no frasco B.
III. A massa de zinco formada no frasco A é igual à
massa de iodo formada no frasco B.
IV. A solução resultante no frasco B apresenta pH > 7.
Estão corretas as armações
A I e III
 II e IV
C I, II e IV.
 I, II e III
 III e IV
92 Fuvest Com a finalidade de niquelar uma peça de la-
tão, foi montado um circuito, utilizando-se fonte de
corrente contínua, como representado na figura.
Ni
e–
+
Latão
Latão = liga cobre e zinco
NaC(aq)
No entanto, devido a erros experimentais, ao fechar o
circuito, não ocorreu a niquelação da peça. Para que
essa ocorresse, foram sugeridas as alterações:
I. Inverter a polaridade da fonte de corrente con-
tínua.
II. Substituir a solução aquosa de NaCl por solução
aquosa de NiSO4.
III. Substituir a fonte de corrente contínua por uma
fonte de corrente alternada de alta frequência.
O êxito do experimento requereria apenas
A a alteração I.
 a alteração II.
C a alteração III.
 as alterações I e II.
 as alterações II e III.
93 ITA A corrosão da ferragem de estruturas de concreto
ocorre devido à penetração de água através da estru-
tura, que dissolve cloretos e/ou sais provenientes da
atmosfera ou da própria decomposição do concreto.
Essa solução eletrolítica em contato com a ferragem
forma uma célula de corrosão.
A Figura A ilustra esquematicamente a célula de cor-
rosão formada.
I. Identifique os componentes da célula de corro-
são que funcionam como ânodo e cátodo durante
o processo de corrosão e
II. escreva as meia-reações balanceadas para as
reações anódicas e catódicas.
O
2
H
2
O C–
Na+
Fe
Fe
Concreto
Figura A
A Figura B ilustra um dos métodos utilizados para a
proteção da ferragem metálica contra corrosão.
I. identifique os componentes da célula eletrolítica
que funcionam como ânodo e cátodo durante o
processo de proteção contra corrosão e
F
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II escreva as meia reações balanceadas para as
reações anódicas e catódicas.
O
2
H
2
O C–
Na+
Fe
Fe
Concreto
Figura B
+
–
+
–
Sugira um método alternativo para proteção da ferra
gem de estruturas de concreto contra corrosão.
94 UFPE 2012 Uma célula para produção de cobre
eletrolítico consiste de um ânodo de cobre impu
ro e um cátodo de cobre puro (massa atômica de
63,5 g mol-1), em um eletrólito de sulfato de cobre(II).
Qual a corrente, em Ampère, que deve ser aplicada
para se obter 63,5 g de cobre puro em 26,8 horas?
Dado: F = 96 500 C mol 1.
95 UCS 2015 Halogênios são muito reativos e por esse
motivo não são encontrados na natureza na forma
de substâncias simples Entretanto, os mesmos
podem ser obtidos industrialmente a partir de um
processo conhecido como eletrólise ígnea No caso
do cloro, esse processo é realizado em umacuba
eletrolítica com o cloreto de sódio fundido. Apro
ximadamente 12 milhões de toneladas de Cl2 são
produzidas anualmente nos Estados Unidos. Cerca
de metade desse cloro é utilizada na fabricação
de compostos orgânicos halogenados, enquanto o
restante é empregado como alvejante na indústria
do papel e de tecidos.
O volume de Cl2, medido nas CNTP, quando uma
corrente elétrica de intensidade igual a 10 ampères
atravessa uma cuba eletrolítica contendo cloreto de
sódio fundido durante 965 segundos é de
Dado: F = 96 500 C/mol–1
A 0,71 L
 1,12 L
C 2,24 L
 3,55 L
 4,48 L
96 Uece 2019 Uma pilha de alumínio e prata foi montada
e, após algum tempo, constatou-se que o eletrodo de
alumínio perdeu 135 mg desse metal. O número de
elétrons transferidos de um eletrodo para outro du-
rante esse tempo foi de
A 6,02 ·1023
 6,02 ·1021
C 9,03 ·1021
 9,03 ·1023
97 Uern 2015 Para cromar uma chave, foi necessário
montar uma célula eletrolítica contendo uma solu
ção aquosa de íon de cromo (Cr2+) e passar pela
célula uma corrente elétrica de 15,2 A Para que seja
depositada na chave uma camada de cromo de mas-
sa igual a 0,52 grama, o tempo, em minutos, gasto foi
de, aproximadamente:
(Considere a massa atômica do Cr = 52 g/mol)
A 1
 2
C 63.
 127
98 IME 2017 Uma empresa de galvanoplastia produz pe-
ças especiais recobertas com zinco. Sabendo que
cada peça recebe 7 g de Zn, que é utilizada uma cor
rente elétrica de 0,7 A e que a massa molar do zinco
é igual a 65 g/mol qual o tempo necessário para o
recobrimento dessa peça especial?
(Constante de Faraday: 1 F = 96 500 C = mol–1)
A 4h e 45 min.
 6h e 30 min.
C 8h e 15 min.
 10h e 30 min.
 12h e 45 min.
99 Uepa 2015 Um artesão de joias utiliza resíduos de
peças de ouro para fazer novos modelos. O proce-
dimento empregado pelo artesão e um processo
eletrolítico para recuperação desse tipo de metal.
Supondo que este artesão, trabalhando com resíduos
de peças de ouro, solubilizados em solventes ade-
quados, formando uma solução contendo íons Au3+,
utilizou uma cuba eletrolítica na qual aplicou uma
corrente elétrica de 10 A por 482,5 minutos, obtendo
como resultado ouro puricado.
Dados: Au = 197 g/mol; constante de Faraday = 96  500 C/mol
O resultado obtido foi:
A 0,197 gramas de Au
 1,97 gramas de Au
C 3,28 gramas de Au
 197 gramas de Au
 591 gramas de Au
100 IFPE 2012 O processo de eletrodeposição em peças
metálicas como talheres, instrumentos cirúrgicos, au-
tomóveis, não é utilizado apenas para embelezamento
das mesmas, mas também para sua proteção contra a
corrosão Deseja-se niquelar 10 peças de aço idên-
ticas utilizando-se uma solução de sulfato de níquel
II Para niquelar cada uma, gasta-se 1,18 g de níquel
utilizando uma corrente elétrica de 38,6 A Devido às
dimensões reduzidas do equipamento, só é possível
niquelar uma peça por vez Desprezando o tempo ne-
cessário para colocação das peças no equipamento,
assinale a alternativa que indica corretamente o tem-
po gasto para fazer a niquelação das 10 peças
Dados: 1 F = 96 500C e Ni = 59 g/mol
A 16 min e 40 segundos
 20 min e 50 segundos
C 42 min e 20 segundos
 35 min e 10 segundos
 14 min e 29 segundos