3º Trimestre Sala de Estudo Química Data: 06/11/17
Ensino Médio 2º ano classe: A_B_C Profª Danusa
Nome:______________________________________ nº___
Questão 01 - (UFU MG/2016)
Fonte: http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/upload/conteudo/galvanoplastia(1)(1).jpg A figura ilustra a aparelhagem utilizada para o revestimento de um anel de alumínio com ouro, processo conhecido como galvanoplastia. Em muitas indústrias, são utilizados banhos com soluções de cianeto de sódio ou de potássio e, noutros tanques, soluções de ácido clorídrico para remoção de tintas, incrustações e ferrugens da superfície metálica.
Sobre esse processo, faça o que se pede.
a) Escreva as equações das semirreações que ocorrem no anodo e no catodo. b) Indique qual processo eletroquímico ocorre no anodo e no catodo.
c) Apresente um problema ambiental ou de segurança no trabalho que resulta do uso dos sais de cianeto pelas indústrias de galvanoplastia.
Questão 02 - (UEA AM/2014)
Considere os seguintes valores aproximados: constante de Faraday = 1105 C/mol
massa molar do ouro = 2102 g/mol
Uma solução aquosa de cloreto áurico (AuCl3) foi utilizada para dourar, por
eletrólise, um objeto metálico. Após 10 minutos de eletrólise, sob corrente elétrica de 0,2 A, a massa de ouro depositada no objeto, em mg, foi aproximadamente
a) 20. b) 40. c) 60. d) 80. e) 100. Questão 03 - (UFU MG/2013)
A eletrólise é um processo químico não espontâneo que consiste na passagem de uma corrente elétrica proveniente de um gerador. Dentre suas principais aplicações, destacam-se a produção de metais (a partir de soluções aquosas) e a deposição de finas camadas de metais sobre peças metálicas – processo também conhecido como galvanoplastia.
Com relação aos processos eletroquímicos, marque, para as afirmativas abaixo, (V) Verdadeira, (F) Falsa ou (SO) Sem Opção.
1. A eletrólise aquosa de cloreto de sódio forma gás hidrogênio. 2. Para a realização da eletrólise ígnea, o eletrólito deve estar fundido. 3. No caso da eletrólise ígnea, o cátion é atraído pelo polo positivo (ânodo). 4. Na eletrólise aquosa, os íons positivos da solução são oxidados pelo
recebimento de elétrons.
Questão 04 - (UFU MG/2013)
No processo de galvanoplastia de um anel de alumínio com uma fina camada de ouro, insere-se o material em uma solução aquosa de Au(NO3)3 que possui uma
placa de ouro ligada a um gerador.
Dados: potencial-padrão de redução, Eº (25 ºC, 1 atm, íons = 1 mol L–1)
Nessa reação de galvanoplastia, a) a placa de ouro será o cátodo.
b) o anel deverá ser ligado ao polo negativo de um gerador elétrico. c) a solução eletrolítica será condutora de elétrons.
d) o potencial da cuba eletrolítica será de + 3,16 V.
Questão 05 - (UNIFOR CE/2011)
Em um copo de vidro contendo uma solução aquosa de brometo de sódio, NaBr(aq),
Iniciando o processo, pode-se observar:
- em um dos eletrodos, ocorre uma rápida formação de bolhas de um gás;
- no outro eletrodo, simultaneamente, ocorre o aparecimento de uma coloração amarela que, progressivamente, vai escurecendo, até atingir um tom alaranjado. Abaixo, são apresentados os valores de potenciais de redução associados a possíveis espécies presentes.
Na+(aq) + e– Na(s) Eº = – 2,71 V 2H2O(l) + 2e– H2(g) + 2 OH–(aq) Eº = – 0,83 V
Br2(l) + 2 e– 2 Br–(aq) Eº = + 1,07 V
O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e– 2 H2O(l) Eº = + 1,23 V
Sabendo-se que a coloração amarelo-laranja observada em um dos eletrodos, indica a presença de Br2(aq), podemos afirmar que
a) na eletrólise ocorrida, o elemento bromo sofre oxidação na superfície do catodo.
b) na eletrólise ocorrida, a formação de gás, na superfície do anodo resulta da redução da água.
c) o surgimento da cor amarelo-laranja ocorre na superfície do catodo. d) há uma diminuição progressiva do pH na eletrólise ocorrida.
e) pode-se obter uma produto secundário, NaOH, ao fim da eletrólise ocorrida.
TEXTO: 1 - Comum à questão: 6
A vida em grandes metrópoles apresenta atributos que consideramos sinônimos de progresso, como facilidades de acesso aos bens de consumo, oportunidades de trabalho, lazer, serviços, educação, saúde etc. Por outro lado, em algumas delas, devido à grandiosidade dessas cidades e aos milhões de cidadãos que ali moram, existem muito mais problemas do que benefícios. Seus habitantes sabem como são complicados o trânsito, a segurança pública, a poluição, os problemas ambientais, a habitação etc. Sem dúvida, são desafios que exigem muito esforço não só dos governantes, mas também de todas as pessoas que vivem nesses lugares. Essas
cidades convivem ao mesmo tempo com a ordem e o caos, com a pobreza e a riqueza, com a beleza e a feiura. A tendência das coisas de se desordenarem espontaneamente é uma característica fundamental da natureza. Para que ocorra a organização, é necessária alguma ação que restabeleça a ordem. É o que acontece nas grandes cidades: despoluir um rio, melhorar a condição de vida dos seus habitantes e diminuir a violência, por exemplo, são tarefas que exigem muito trabalho e não acontecem espontaneamente. Se não houver qualquer ação nesse sentido, a tendência é que prevaleça a desorganização. Em nosso cotidiano, percebemos que é mais fácil deixarmos as coisas desorganizadas do que em ordem. A ordem tem seu preço. Portanto, percebemos que há um embate constante na manutenção da vida e do universo contra a desordem. A luta contra a desorganização é travada a cada momento por nós. Por exemplo, desde o momento da nossa concepção, a partir da fecundação do óvulo pelo espermatozoide, nosso organismo vai se desenvolvendo e ficando mais complexo. Partimos de uma única célula e chegamos à fase adulta com trilhões delas, especializadas para determinadas funções. Entretanto, com o passar dos anos, envelhecemos e nosso corpo não consegue mais funcionar adequadamente, ocorre uma falha fatal e morremos. O que se observa na natureza é que a manutenção da ordem é fruto da ação das forças fundamentais, que, ao interagirem com a matéria, permitem que esta se organize. Desde a formação do nosso planeta, há cerca de 5 bilhões de anos, a vida somente conseguiu se desenvolver às custas de transformar a energia recebida pelo Sol em uma forma útil, ou seja, capaz de manter a organização. Para tal, pagamos um preço alto: grande parte dessa energia é perdida, principalmente na forma de calor. Dessa forma, para que existamos, pagamos o preço de aumentar a desorganização do nosso planeta. Quando o Sol não puder mais fornecer essa energia, dentro de mais 5 bilhões de anos, não existirá mais vida na Terra. Com certeza a espécie humana já terá sido extinta muito antes disso.
(Adaptado de: OLIVEIRA, A. O Caos e a Ordem. Ciência Hoje. Disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/fisica-sem-misterio/o-caos-e-a-ordem>.
Acesso em: 10 abr. 2015.)
Questão 06 - (UEL PR/2016)
Em sintonia com o que é mencionado no texto I, também sob a perspectiva da termodinâmica, deve-se realizar trabalho não espontâneo para combater a desordem. Sistemas químicos que exploram reações químicas de oxidação e redução podem realizar trabalhos espontâneos ou não espontâneos.
Sobre reações químicas em pilhas e em processos de eletrólise de soluções aquosas e de compostos fundidos, assinale a alternativa correta.
a) Em um processo de eletrólise, os elétrons fluem do cátodo para o ânodo em um processo espontâneo.
b) Em um processo de eletrólise, a energia elétrica é convertida em energia química através de um processo não espontâneo.
c) Em uma pilha galvânica, a energia elétrica é convertida em energia química através de um processo não espontâneo.
d) Em uma pilha galvânica, a reação espontânea apresenta um valor negativo de ∆E◦, com geração de energia sob a forma de trabalho.
e) Em uma pilha galvânica, há um processo não espontâneo, na qual o cátodo é o polo negativo e o ânodo é o polo positivo.
TEXTO: 2 - Comum à questão: 7
Considere o texto abaixo e as reações envolvidas no processo.
Metalurgia pode ser denominado ao processo que produza um metal a partir de seu minério. Na metalurgia do alumínio (processo Hall-Héroult) o alumínio pode ser produzido através da eletrólise ígnea da bauxita (que contém óxido de alumínio) com eletrodos de grafite.
Reações:
2 Al2O3(s) 4 Al3+(l) + 6 O2–()
4 Al3+(l) + 12 e– 4 Al(l) 6 O2– (l) 12 e– + 3 O2(g)
3 O2(g) + 3 C(s) 3 CO2(g)
Q = i.t, 1F = 96500C; Al = 27 g/mol; O = 16 g/mol; C = 12 g/mol.
Questão 07 - (ACAFE SC/2016)
Considere as informações e os conceitos químicos e analise as afirmações a seguir. I. A produção do alumínio ocorre no ânodo.
II. O gás oxigênio é produzido no cátodo que reage com a grafite do eletrodo, formando gás carbônico.
III. A medida que a eletrólise acontece ocorre a diminuição da massa do eletrodo de grafite.
IV. Na eletrólise ígnea do óxido de alumínio após 965 segundos com corrente elétrica (i) igual a 10 A produz 0,9 g de alumínio.
Assinale a alternativa correta.
a) Apenas a afirmação III está correta. b) Apenas I, II e III estão corretas. c) Apenas III e IV estão corretas. d) Apenas II e IV estão corretas.
Questão 08 - (UNESP SP/2017)
Em um experimento, um estudante realizou, nas Condições Ambiente de Temperatura e Pressão (CATP), a eletrólise de uma solução aquosa de ácido sulfúrico, utilizando uma fonte de corrente elétrica contínua de 0,200 A durante 965 s. Sabendo que a constante de Faraday é 96 500 C/mol e que o volume molar de gás nas CATP é 25 000 mL/mol, o volume de H2 (g) desprendido durante essa
eletrólise foi igual a a) 30,0 mL. b) 45,0 mL. c) 10,0 mL.
d) 25,0 mL. e) 50,0 mL.
Questão 09 - (IME RJ/2017)
Uma empresa de galvanoplastia produz peças especiais recobertas com zinco. Sabendo que cada peça recebe 7 g de Zn, que é utilizada uma corrente 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 = 96500 C.mol−1) a) 4 h e 45 min. b) 6 h e 30 min. c) 8 h e 15 min. d) 10 h e 30 min. e) 12 h e 45 min. GABARITO: 1) Gab:
a) Ânodo: Au(s) Au3+(aq) + 3e– Cátodo: Au3+ (aq) + 3e– Au(s) b) Ânodo – oxidação
Cátodo – redução
c) As indústrias metalúrgicas que atuam no setor de galvanoplastia geralmente utilizam soluções contendo o íon cianeto. Estas soluções são tratadas e posteriormente, o resíduo gerado contendo este íon é descartado, podendo ocasionar a contaminação do solo e rios. Cianeto é tóxico para todo tipo de vida animal, pois bloqueia o transporte de oxigênio no metabolismo. Portanto, o descarte de resíduos contendo CN– pode causar um grande problema ambiental, como por exemplo, a destruição da fauna aquática e destruição de plantações nas ribeirinhas.
Ainda, em pH< 9,2 a maior parte do cianeto livre encontra-se na forma protonada, HCN, que é altamente volátil, tóxico e explosivo, podendo causar danos ao meio ambiente e também aos trabalhadores que manipulam soluções contendo este íon.
Se o candidato mencionar que sais de cianeto podem causar patologias dermatológicas, tais como dermatites e dermatoses ocupacional, será considerada nesta questão, sendo atribuída nota total ao candidato referente a este item.
2) Gab: D
3) Gab: VVFF
5) Gab: E
6) Gab: B
7) Gab: C
8) Gab: D
