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Exercícios sobre potencial-padrão de redução

Estes exercícios sobre potencial-padrão de redução dos metais que formam as pilhas ajudam a entender quando a reação de oxirredução de uma pilha é espontânea e, portanto, funciona.

  • Questão 1

    (PUC-MG) O valor do ΔE0 para a célula representada pela equação:
    2 Ag+(aq) + Mg(s) → 2 Ag(s) + Mg2+(aq)
    conhecendo-se os potenciais-padrão de redução:
    Ag+ + e? Ag(s) E0 = +0,80 volt
    Mg+2 + 2 e ? Mg(s) E0 = –2,37 volts
    é igual a:

    a) +3,17 volts.
    b) +1,57 volt.
    c) +0,77 volt.
    d) –3,17 volts.
    e) –0,77 volt.

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  • Questão 2

    (PUC-PR) Uma célula galvânica é constituída de 2 eletrodos:

    1º eletrodo: 1 lâmina de ferro metálico submersa numa solução de FeSO4 1M.

    2º eletrodo: 1 lâmina de prata metálica submersa numa solução de AgNO3 1M.

    Sabendo-se que os potenciais normais de redução desses dois elementos são:

    Fe+2 + 2e-? Fe           E0= - 0,44 V
    Ag+ + 1e- ? Ag           E0= + 0,80 V

    o potencial dessa célula, quando os dois eletrodos são ligados entre si internamente por uma ponte salina e externamente por um fio de platina, será:

    a) + 0,36 V

    b) - 0,36 V

    c) - 1,24 V

    d) - 1,36 V

    e)+ 1,24 V 

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  • Questão 3

    Com respeito aos potenciais-padrão de redução dos metais, assinale a alternativa incorreta:

    a) Um potencial de redução positivo indica que na semicélula ocorre um processo de redução, enquanto no eletrodo de hidrogênio ocorre a oxidação.

    b) Quanto maior for o potencial de redução, maior será o caráter oxidante da espécie.

    c) Os potenciais-padrão de redução são medidos em condições-padrão, ou seja, condições que implicam em concentrações de 1,0 mol/L para as espécies em solução aquosa e pressão de 1 bar para os gases e eletrodos do respectivo metal ou de platina — caso não haja metal presente na reação.

    d) A medida da força eletromotriz (ΔE) de uma pilha obtida por meio da diferença dos potenciais de redução sempre dará um número negativo.

    e) A medida da força eletromotriz (ΔE) de uma pilha não se altera quando a massa do cátodo é aumentada.

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  • Questão 4

    Observe as semirreações e os valores de potencial-padrão de redução de alguns metais:

    Semirreação: Potencial-padrão de redução (V):

    Al3+(aq) + 3e- ? Al(s) -1,66
    Cd2+(aq) + 2e- ? Cd(s) -0,40
    Ni2+(aq) + 2e- ? Ni(s) -0,25
    Sn4+(aq) + 2e- ? Sn2+(aq) + 0,13
    I2(s) + 2e- ? 2 I-(aq) +0,53
    Br2(l) + 2e- ? 2 Br-(aq) +1,07
    Cl2(g) + 2e- ? 2 Cl-(aq) +1,36

    Com base nessas informações, indique quais reações de oxirredução a seguir são espontâneas nos sentidos indicados:

    a) Cl2(g) + 2I-(aq) → 2 Cl-(aq) + I2(s)

    b) Ni(s) + Cd2+(aq) → Ni2+(aq) + Cd(s)

    c) 2 Al(s) + 3 Sn4+(aq) → 2 Al3+(aq) + 3 Sn2+(aq)

    d) 2 Cl-(aq) + Br2(l) → 2 Br-(aq) + Cl2(g)

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Respostas

  • Resposta Questão 1

    Alternativa “a”.

    ΔE0 = E0red (maior) - E0 red (menor)
    ΔE0 = Ered Ag+ - Ered Mg2+
    ΔE0 = + 0,80 – (- 2,37)
    ΔE0 = + 3,17 V

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  • Resposta Questão 2

    Alternativa “e”.

    ΔE0 = E0red (maior) - E0 red (menor)
    ΔE0 = Ered Ag+ - Ered Fe2+
    ΔE0 = + 0,80 – (- 0,44)
    ΔE0 = + 1,24 V

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  • Resposta Questão 3

    Alternativa “d”.

    A medida da força eletromotriz (ΔE) de uma pilha obtida por meio da diferença dos potenciais de redução sempre dará um número positivo. Se resultar em um número negativo, isso quer dizer que a reação não é espontânea e não se formam pilhas entre os eletrodos.

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  • Resposta Questão 4

    Alternativas “a” e “c”.
    a) Cl2(g) + 2I-(aq) → 2 Cl-(aq) + I2(s)
    O valor de E0RED do Cl é + 1,36, sendo maior que o do I, que é + 0,53. Isso significa que o cloro tem maior tendência de reduzir (ganhar elétrons, seu Nox diminui), e foi o que ocorreu nessa reação, seu Nox passou de zero para -1 e o I- oxidou.
    b) Ni(s) + Cd2+(aq) → Ni2+(aq) + Cd(s)
    O valor de E0RED do Ni é -0,25, sendo maior que o do Cd, que é -0,40. Isso significa que o Ni tem maior tendência de reduzir (ganhar elétrons, seu Nox diminui). Mas não foi isso o que ocorreu, ele oxidou e o Cd2+ reduziu, o que não é uma reação espontânea.
    c) 2 Al(s) + 3 Sn4+(aq) → 2 Al3+(aq) + 3 Sn2+(aq)
    O valor de E0RED do Al é -1,66, sendo menor que o do Sn, que é de +0,13. Isso significa que o Al tem maior tendência de oxidar (perder elétrons, seu Nox diminui), e foi o que ocorreu nessa reação, seu Nox passou de zero para +3 e o Sn reduziu (+4 para +2).
    d) 2 Cl-(aq) + Br2(l) → 2 Br-(aq) + Cl2(g)
    O valor de E0RED do Cl é +01,36, sendo maior que o do Br, que é + 1,07. Isso significa que o cloro tem maior tendência a reduzir (ganhar elétrons, seu Nox diminui). Mas não foi isso o que ocorreu, ele oxidou, seu Nox aumentou de -1 para zero, e o Br é que reduziu. Portanto, essa reação não é espontânea.

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