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Universidade do Estado do Rio de Janeiro Centro de Tecnologia e Ciências Faculdade de Tecnologia Curso de Graduação Lista de Eletroquímica Professor: Tadeu Leonardo CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS ELEMENTOS 1 18 1º 1 H 1,0 2 Z E M Nº Atômico Elemento Massa Atômica 13 14 15 16 17 2 He 4,0 2º 3 Li 6,9 4 Be 9,0 5 B 10,8 6 C 12,0 7 N 14,0 8 O 16,0 9 F 19,0 10 Ne 20,2 3º 11 Na 23,0 12 Mg 24,3 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Al 27,0 14 Si 28,1 15 P 31,0 16 S 32,1 17 Cl 35,5 18 Ar 39,9 4º 19 K 39,1 20 Ca 40,1 21 Sc 45,0 22 Ti 47,9 23 V 50,9 24 Cr 52,0 25 Mn 54,9 26 Fe 55,8 27 Co 58,9 28 Ni 58,7 29 Cu 63,5 30 Zn 65,4 31 Ga 69,7 32 Ge 72,6 33 As 74,9 34 Se 79,0 35 Br 79,9 36 Kr 83,8 5º 37 Rb 85,5 38 Sr 87,6 39 Y 88,9 40 Zr 91,2 41 Nb 92,9 42 Mo 95,9 43 Tc (99) 44 Ru 101,1 45 Rh 102,9 46 Pd 106,4 47 Ag 107,9 48 Cd 112,4 49 In 114,8 50 Sn 118,7 51 Sb 121,8 52 Te 127,6 53 I 126,9 54 Xe 131,3 6º 55 Cs 132,9 56 Ba 137,3 57/71 72 Hf 178,5 73 Ta 180,9 74 W 183,8 75 Re 186,2 76 Os 190,2 77 Ir 192,2 78 Pt 195,1 79 Au 197,0 80 Hg 200,6 81 Tl 204,4 82 Pb 207,2 83 Bi 209,0 84 Po (210) 85 At (210) 86 Rn (222) 7º 87 Fr (223) 88 Ra (226) 89/103 104 Ku (261) 105 Ha (260) Lantanídios 57 La 138,9 58 Ce 140,1 59 Pr 140,9 60 Nd 144,2 61 Pm (147) 62 Sm 150,4 63 Eu 152,0 64 Gd 157,3 65 Tb 158,9 66 Dy 162,5 67 Ho 164,9 68 Er 167,3 69 Tm 168,9 70 Yb 173,0 71 Lu 175,0 Actinídios 89 Ac (227) 90 Th 232,0 91 Pa (231) 92 U 238,0 93 Np (237) 94 Pu (242) 95 Am (243) 96 Cm (247) 97 Bk (249) 98 Cf (251) 99 Es (254) 100 Fm (253) 101 Md (256) 102 No (253) 103 Lr (257) A=Z+N A= nº de massa Z=nº atômico N=nº de nêutrons 1L =1000 cm3=1000 mL ENERGIA DO SUBNÍVEL: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p Erro percentual%=[ (valor obtido experimental – valor verdadeiro) / (valor verdadeiro) ] x 100 densidade relativa=densidade absoluta / densidade água à 4°C densidade da água à 4°C = 1,00 g.cm-3 Em uma célula eletrolítica, quantos gramas de Cu serão depositados de uma solução de CuSO4 por uma corrente de 1,5A fluindo durante 2,0h? Que tempo é necessário para que sejam produzidos 25,0g de Cr de uma solução de CrCl3, usando uma corrente de 2,75A? Qual será a reação espontânea entre o conjunto de semi-reações apresentado a seguir? Qual o valor do potencial padrão da pilha? Cr3+(aq) + 3 e = Cr(s) MnO2(s) + 4H+(aq) + 2 e = Mn2+(aq) + 2H2O(l) Determine se a reação de oxirredução Sn(s) + Ni2+ Sn2+ + Ni(s) é espontânea e calcule sua constante de equilíbrio. Calcule a fem da pilha Zn/Cu sob as seguintes condições: Zn(s) + Cu2+ (0,020M) Cu(s) + Zn2+ (0,40M) Deduza a equação para encontrar o potencial de uma pilha de concentração a 25 graus Celsius de temperatura. Qual seria o pH dada a reação da seguinte pilha Cu/H2 sabendo que o potencial fora das condições padrão é igual a +0,48V: Cu2+ (1M) + H2(g) (1atm) Cu(s) + 2 H+ Quantos moles de elétrons seriam exigidos para reduzir 1 mol de cada um dos seguintes produtos indicados? Cu2+ para Cu Fe3+ para Fe+2 MnO4- para Mn2+ F2 para 2F- NO3- para NH3 Estabeleça quantos minutos seriam necessários para: Fornecer 10500C, usando uma corrente de 25A; Fornecer 0,65 F, usando uma corrente de 15 A; Reduzir 0,20 mol de Cu2+ para Cu, usando uma corrente de 12 A Quantos moles de elétrons são necessários para produzir: 10,0 cm3 de gás O2 (nas CNTP) a partir de Na2SO4(aq)? 10,0 g de Al a partir de AlCl3 fundido? 5,00 g de Na a partir de NaCl fundido? 5,00 g de Mg a partir de MgCl2 fundido? Quantos gramas de O2 e H2 são produzidos em 1 h, quando se eletroliza a água com uma corrente de 0,50A? Quais seriam os volumes de O2 e H2, nas CNTP? Calcule o potencial gerado por uma pilha de concentração, consistindo em um par de eletrodo de ferro mergulhados em duas soluções, uma contendo Fe2+ 0,10M e a outra contendo Fe2+ 0,0010M Quantas horas uma lâmpada de 25 W ficará acesa, se for alimentada por uma bateria de chumbo que tenha disponíveis 25,0g de Pb, servindo como anodo. Suponha um potencial constante de 1,5V. (1W= 1 J/s) Qual a diferença entre uma célula galvânica e uma célula eletrolítica? Qual a finalidade da ponte salina e da placa porosa? Qual a função do fio externo? O que é fem? Por que os potenciais de redução são medidos tomando como base o hidrogênio? Por que uma reação só é espontânea quando o potencial da pilha é positivo? Dê as reações globais nas pilhas, pilhas alcalinas, baterias de chumbo e células combustíveis? Como podemos fazer para que uma reação não espontânea se torne espontânea? Quais são as principais variáveis na equação de Nernst? O que acontece com a pilha quando a variação de energia livre é igual a zero? O que é eletrólise? Quais são os principais tipos de eletrólise? O que é o potencial de decomposição da solução? O que é sobretensão ou sobrepotencial? Quais são as leis de Faraday aplicáveis à eletrólise? O que é uma reação termodinamicamente favorável e desfavorável? Pode uma reação termodinamicamente favorável ser cineticamente desfavorável? Justifique O que é uma reação cineticamente favorável e desfavorável? Respostas: 3,5g 14hs 2Cr(s)+3MnO2(s) +12H+(aq) 2Cr3+(aq) + 3 Mn2+(aq) + 6H2O(l) +2,02V Não espontânea e Kc=2.10-4 1,06V Dedução pH=2,4 a)1 b) 4 c) 10 d)2 e)8 a)7,0 min b) 70 min c) 54 min a) 1,79.10-3mol b) 1,11 mol c) 0,217 mol d) 0,411 mol 0,15 g de oxigênio, 0,019g de hidrogênio, 0,11 dm3 de oxigênio e 0,21 dm3 de hidrogênio 0,06V 0,39h