Química Tito e Canto - Vol. 2 - 5ª Ed. 2009

Resolução
a) Os potenciais indicam que a redução de Cu 21 a
Cu 0 (maior E°) tem maior tendência para ocorrer
do que a redução de Ni 21 a Ni 0 . Assim, a reação
apresentada é espontânea.
Outra maneira de demonstrar a espontaneidade
é calculando o DE° do processo e verificando que
é maior que zero:
DE° 5 E° eletrodo que recebe elétrons 2 E° eletrodo que perde elétrons
DE° 5 10,34 V 2 (20,23 V)
DE° 5 10,57 V Æ DE° 0
b) Na pilha níquel/zinco, o eletrodo de níquel
recebe elétrons (maior E°) e o de zinco perde
elétrons (menor E°). Assim, a semirreação anódica
(oxidação) é:
Zn # Zn 21 1 2 e 2
e a ddp-padrão (DE°) é calculada como segue:
DE° 5 E° eletrodo que recebe elétrons 2 E° eletrodo que perde elétrons
DE° 5 20,23 V 2 (20,76 V)
DE° 5 10,53 V
responda:
a) Objetos de alumínio e objetos de cobre podem
ser lavados com solução aquosa alcalina sem
que ocorra a corrosão do metal? Justifique, formulando
as equações químicas adequadas.
b) Qual dos metais, cobre ou alumínio, é melhor
redutor em meio alcalino? Explique.
Resolução
a) Na lavagem do metal com solução aquosa
alcalina, há o encontro de três espécies: o metal,
a água e íons hidroxila. Vamos, portanto,
averiguar se ocorre uma reação espontânea
envolvendo essas espécies, na qual o metal
sólido seja consumido. Para essa averiguação,
no caso do alumínio, vamos somar a primeira
equação fornecida, multiplicada por 3, com a
segunda equação fornecida, invertida. Chegamos
a:
A, (s) 1 3 H 2 O (,) 1 OH 2 (aq) #
# A,(OH) 2 4 (aq) 1
3__
2 H 2 (g)
Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
17 (UFPel-RS)
Na A, Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Au
aumenta a tendência à oxidação
Analisando a série eletromotriz, que fornece a
reatividade dos metais, identifique a reação que
irá ocorrer espontaneamente.
a) 2 A, (s) 1 3 CuSO 4 (aq) # produtos
b) 3 Ag (s) 1 FeC, 3 (aq) # produtos
c) Cu (s) 1 NaC, (aq) # produtos
d) Ag (s) 1 CuSO 4 (aq) # produtos
e) Pb (s) 1 ZnSO 4 (aq) # produtos
18 (PUC-RS) Responder a esta questão com base nos
seguintes potenciais de redução:
Mg 21 (aq) 1 2 e 2 # Mg (s) E° 5 22,37 V
Ni 21 (aq) 1 2 e 2 # Ni (s) E° 5 20,25 V
Fe 31 (aq) 1 2 e 2 # Fe 21 (aq) E° 5 0,77 V
Cu 21 (aq) 1 2 e 2 # Cu (s) E° 5 0,34 V
A equação que corresponde à única reação espontânea
é:
a) Mg 21 (aq) 1 Ni (s) # Mg (s) 1 Ni 21 (aq)
b) Cu 21 (aq) 1 Mg (s) # Cu (s) 1 Mg 21 (aq)
c) Ni 21 (aq) 1 2 Fe 21 (aq) # Ni (s) 1 2 Fe 31 (aq)
d) Cu 21 (aq) 1 2 Fe 21 (aq) # Cu (s) 1 2 Fe 31 (aq)
e) Ni 21 (aq) 1 Cu (s) # Ni (s) 1 Cu 21 (aq)
ExErCíCIO rESOlVIdO
19 (Fuvest-SP) Com base nas seguintes equações de
semirreações, dados os respectivos potenciaispadrão
de redução,
E° (volt)
H 2 O (,) 1 e 2 B
1__
2 H 2 (g) 1 OH 2 (aq) 20,83
A,(OH) 2 4 (aq) 1 3 e 2 B A, (s) 1 4 OH 2 (aq) 22,33
Cu(OH) 2 (s) 1 2 e 2 B Cu (s) 1 2 OH 2 (aq) 20,22
DE° 5 E° eletrodo que recebe elétrons 2 E° eletrodo que perde elétrons
DE° 5 20,83 V 2 (22,33 V)
DE° 5 11,50 V V DE° 0 Reação espontânea
Portanto, o alumínio é corroído ao ser lavado
por solução aquosa alcalina, pois é espontânea
a reação que consome o alumínio sólido.
Agora faremos a averiguação no caso do cobre.
Para isso, vamos somar a primeira equação
fornecida, multiplicada por 2, com a terceira
equação fornecida, invertida. Chegamos a:
Cu (s) 1 2 H 2 O (,) # Cu(OH) 2 (s) 1 H 2 (g)
DE° 5 E° eletrodo que recebe elétrons 2 E° eletrodo que perde elétrons
DE° 5 20,83 V 2 (20,22 V)
DE° 5 20,61 V V DE° 0 Reação
não espontânea
Portanto, não ocorre corrosão do cobre ao ser
lavado com solução aquosa alcalina.
b) Ser melhor redutor é ter maior tendência a
sofrer oxidação (menor E°). Pelos potenciais
apresentados, conclui-se que o melhor redutor
é o alumínio metálico.
20 (UFSCar-SP) Deseja-se armazenar uma solução de
NiC, 2 , cuja concentração é de 1 mol/L a 25 °C, e para
isso dispõe-se de recipientes de:
I. cobre.
II. lata comum (revestimento de estanho).
III. ferro galvanizado (revestimento de zinco).
IV. ferro.
Dados os potenciais-padrão de redução:
Zn 21 (aq) 1 2 e 2 B Zn (s) 20,76 V
Fe 21 (aq) 1 2 e 2 B Fe (s) 20,44 V
Ni 21 (aq) 1 2 e 2 B Ni (s) 20,25 V
Sn 21 (aq) 1 2 e 2 B Sn (s) 20,14 V
Cu 21 (aq) 1 2 e 2 B Cu (s) 10,34 V
Capítulo 15 • Potencial-padrão de semicela e suas aplicações
177