Questõesde UPE sobre Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.

Uma joalheria produz suas peças “banhadas de ouro”, e sua propaganda informa que qualquer peça, com a sua assinatura, contém 3,94 g de ouro metálico, pelo menos. Considere que esse “banho de ouro” é um processo de eletrodeposição, que utiliza uma solução de Au(NO3)3 e uma intensidade de corrente elétrica igual a 10,0 A.

Assinale a alternativa que apresenta o tempo aproximado que a célula de eletrodeposição deve ser mantida ligada, nas condições apresentadas, para que a propaganda seja verdadeira.

Dados: Massa atômica do ouro = 197 u. Constante de Faraday = 96500 C/mol de e-

A corrosão de estruturas metálicas é uma transformação eletroquímica, que pode resultar em sérios prejuízos, seja para processos industriais, seja no cotidiano das pessoas. Aqui, são apresentados alguns potenciais padrão de redução. 

Cu²⁺_(aq) + 2e^- →  Cu_(s)              Eº = +0,34 V

Fe²⁺ _(aq) + 2e^- →  Fe_(s)                Eº = -0,44 V

 Zn²⁺_(aq) + 2e^- →  Zn_(s)                Eº = -0,76 V

Al³⁺ _(aq) + 3e^- →  Al_(s)               Eº = -1,66 V

Considerando os potenciais padrão de redução apresentados, avalie as sentenças abaixo e assinale aquela quimicamente INCORRETA quanto ao processo de corrosão.  

Um fio de cobre foi retorcido em formato de uma “árvore de natal” e colocado dentro de um béquer. Em seguida, transferiu-se um volume de uma solução salina para a vidraria, o suficiente para cobrir o objeto metálico. Após determinado período, a solução ficou azulada, e pequenos cristais cobriram toda a superfície da árvore de natal.

Qual é o sal presente na solução adicionada ao béquer?

Para a produção de fios elétricos, o cobre deve possuir 99,9% de pureza. Para tanto, o cobre metalúrgico (impuro) passa por um processo, que gera o cobre eletrolítico, conforme está ilustrado na figura ao lado.

Sobre esse processo, são feitas as afirmações a seguir:

I. No catodo (–), que é o cobre puro, ocorre depósito de mais cobre em virtude da redução do Cu2+ .
II. A corrosão faz a solução aumentar a concentração de Cu2+, que é atraído para o catodo, formando cobre metálico livre das impurezas.
III. Uma solução aquosa de NiSO4 aumentaria a deposição de cobre puro no catodo.
IV. No anodo (+), existe a oxidação do cobre metálico.

Adaptado de: http://www.acervodigital.unesp.br/bitstream/ 123456789/46363/4/2ed_qui_m4d7.pdf

Está CORRETO, apenas, o que se afirma em

Uma cientista da Universidade de Ohio nos Estados Unidos desenvolveu um sistema para transformar urina em combustível. A premissa parece simples e se baseia na decomposição da amônia e da ureia. A imersão de um eletrodo no líquido e a aplicação de uma corrente suave no sistema produzem uma substância que pode ser usada para alimentar uma célula de combustível.

Adaptado de: http://noticias.uol.com.br/ciencia/ultimas-noticias/bbc/2016/06/12/ (Acesso em: 20/06/2016)

A seguir, são feitas algumas afirmações sobre possíveis vantagens do sistema.

I. O gás nitrogênio produzido nessa eletrólise é um combustível menos poluente que o hidrogênio.
II. A ureia é decomposta em amônia que é vaporizada no sistema, antes de seguir para alimentar uma célula onde o gás é utilizado como combustível.
III. A energia fornecida para a produção do combustível pode ser menor que a utilizada na eletrólise da água, pois as ligações entre os átomos de hidrogênio e nitrogênio são mais fracas que as ligações entre os átomos da água.

Está CORRETO o que se afirma, apenas, em

.Pesquisadores desenvolveram um novo tipo de bateria de Li-O2 ou Li-ar, representada ao lado. Ela fornece mais energia e apresenta maior estabilidade que os protótipos similares, criados até agora, sendo inteiramente de estado sólido. Esse tipo de bateria captura o oxigênio atmosférico para gerar uma reação química em seu interior, no ciclo de descarregamento e libera esse oxigênio de volta na hora do recarregamento.

Certo experimento foi conduzido em um aparato conhecido como voltâmetro de Hofmann, indicado ao lado. Nesse processo, foram produzidas duas substâncias gasosas.

A substância produzida no ânodo é um