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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO Centro de Engenharia - CE Departamento de Engenharia e Tecnologia - DET Disciplina : Química Aplicada à Engenharia Professor: Alessandro Alisson E-mail: alessandro.lemos@ufersa.edu.br 1. O que significa: (a) O termo oxidação?E em que lado da semi-reação de oxidação os elétrons aparecem? (b)O termo redução? E em que lado da semi-reação de redução os elétrons aparecem? (c) O que é um agente oxidante e um agente redutor 2. Determine o número de oxidação do elemento em itálico nos seguintes compostos: (a) SeO3 (b) HBrO2 (c) NiCl4 2 - (d) P4O10 (e) Zn(OH)4 2- 3. Identifique, nas seguintes reações redox, a substância oxidada e a substância reduzida pela variação do número de oxidação. (a) 2 Al(l) + Cr2O3(s) →Al2O3(s) + 2 Cr(l) (b) 2 MoCl5(s) + 5 Na2S(s)→2 MoS2(s) + 10 NaCl(s) + S(s) 4. Escreva as equações balanceadas para as reações de oxi-redução em meio neutro,indique a substância oxidada e a substância reduzida, o agente oxidante e o agente redutor. (a) )( 2 )()( 2 )( laqsaq HgCuCuHg (b) )( 2 )()(2 4 )( aqaqgaq HPtHPt (c) )()(2)()(2 aqaqgaq ClBrBrCl (d) )(3)(2)( sls LaBrBrLa (e) )(32)(32)( sss OAlFeOFeAl 5. Escreva as equações balanceadas para as reações de oxi-redução em meio ácido, indique a substância oxidada e a substância reduzida, o agente oxidante e o agente redutor. UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO (a) )(2 2 )()(3)(4 aqaqaqaq HHCOMnOHCHMnO (b) )(32)43)(3)(32 aqaqaqs ONAsOHNOOAs 6. Escreva as equações balanceadas para as reações de oxi-redução em meio básico, indique a substância oxidada e a substância reduzida, o agente oxidante e o agente redutor. (a) )(3)(2)()(4 aqsaqaq BrOMnOBrMnO (b) )(2)(2)(2)(22 gaqaqaq OClOClOOH 7. A seguinte reação redox é usada, em meio ácido, no “bafômetro” para determinar o nível de álcool no sangue: )(2)(42 3 )()(52 2 )(72)( laqaqaqaqaq OHOHCCrOHHCOCrH (a) Identifique os elementos que mudam de estado de oxidação e indique os números de oxidação inicial e final desses elementos (b) Escreve e balanceie as semi-reações de oxidação e de redução (c) Combine as semi-reações para obter a equação redox balanceada 8.Uma célula voltaica é constituída da seguinte reação: )()()()( 22 saqaqs AgFeAgFe a) Escreva as semi-reações que ocorren nos dois compartimento do eletrodo. b) Qual é o eletrodo é o anódico e qual o catódico? c) Indique os sinais dos eletrodos. d) Os elétrons passam do eletrodo de prata para o elemento de ferro ou do ferro para o de prata? 9.O que é força eletromotriz de uma célula voltaica? 10. Uma célula voltaica utiliza a seguinte reação: 3 )( 3 )()( 4 )( 33 aqaqsaq CrCeCrCe a) Qual é a fem dessa célula sob condições padrão? b) Qual é a fem dessa célula quando LmolCe /0,2][ 4 , LmolCe /01,0][ 3 e LmolCr /01,0][ 3 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 11.Uma célula voltaica é construída com dois eletrodos Zn2+ -Zn. Os dois compartimentos de célula tem LmolZn /00,5][ 2 e LmolZn /1000,1][ 22 ,respectivamente. a) Qual eletrodo é o anodo da célula? b) Qual é fem padrão da célula? c) Qual é a força fem da célula para as concentrações citadas? 12.O que é eletrólise? As reações de eletrólise são espontânea ?Justifique. 13)Uma célula voltaica é baseada na seguinte reação: )( 2 )()(2)( 2 aqaqss ISnISn Sob condições padrão, qual é o trabalho elétrico máximo, em joules , que a pilha pode realizar se 0,85mol de Sn for consumido? 14) O magnésio metálico pode ser obtido pela eletrólise de MgCl2 fundido. a) Qual a massa de Mg formada pela passagem de uma corrente de 5,25 A por MgCl2 fundido por 2,5 dias? b) Quantos minutos são necessários para galvanizar 100 g de Mg a partir de MgCl2 fundido usando uma corrente de 3,5 A 15) Uma mistura ácida de H3AsO3 0,150 M e H3AsO4 0,0610 possui potencial de eletrodo de 0,494 V. Qual é o pH da solução? H3AsO4 + 2 H + + 2 e- ⇌ H3AsO3 + H2O E°= 0,559 V 16) 10 mL de uma solução de Cr3+ 0,0835 M e Cr2+ 0,119 M são adicionados a 25mL de V3+ 0,0361 M e V2+ 0,0904 M. Calcule o potencial da célula e escreva a representação esquemática. Dados: Cr3+ + e- ⇌ Cr2+ E° = - 0,407 V ; V3+ + e- ⇌ V2+ E° = -0,225 V 17) Calcule a constante de equilíbrio para a célula abaixo: Zn / Zn (0,10 M) // Cu2+ (0,10 M) / Cu Respostas: 2. (a) +6;(b)+3;(c)+2;(d)+5;(e)+2 5. (a) OHHHCOMnHOHCHMnO aqaqaqaqaq 2)(2 2 )()()(3)(4 11541254 (b) )(32)43)(2)(3)(32 2222 aqaqaqaqs ONAsOHHOHNOOAs 6. UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO (a) OHBrOMnOOHBrMnO aqsaqaq 222 )(3)(22)()(4 (b) OHOClOOHClOOH gaqaqaq 2)(2)(2)(2)(22 2222 7. )(2)(42 3 )()(52 2 )(72)( 74246 laqaqaqaqaq OHOHCCrOHHCOCrH 10. (a) VE o 35,2 ;(b) VE 53,2 11. (b)0 ; (c) VE 0799,0 13.-110,24kJ 14.t=63 horas 15)pH=0,9 16) 0,167 V 17) 1,00 x 1037