Ap_Lei_de_Faraday

Nome Nº Série Ensino TurmaNOTA

3a Médio.Disciplina Professor Natureza Código / Tipo Trimestre / Ano Data

Química 2 Regina Apostila Ap/I , ,Tema Valor da avaliação

Lei de Faraday -------

1. (Pucpr) Na eletrólise aquosa, com eletrodos inertes, de uma base de metal alcalino, obtém-se 8,00g de O2(g) no ânodo. Qual é o volume de H2(g), medido nas CNTP, liberado no cátodo?Dadas as massas molares: H = 1,00 g/mol ; O = 16,00 g/mol R : 11,2 L

2. (Ufes 2001) A "cromação" é um exemplo de eletrodeposição, no qual uma fina camada de cromo é depositada sobre outro metal. O eletrólito é preparado dissolvendo-se óxido de cromo (CrO3) em ácido sulfúrico diluído. A eletrólise, então, reduz o Cr(VI), em solução, a cromo metálico. A equação simplificada que representa a reação do cromo é :

Cr6+ + 6 e– → Cr0

Calcule a massa de cromo que pode ser produzida em um dia em uma célula eletrolítica operando continuamente a 105 àmperes. Dado: Massa molar do Cr = 56 g/mol R : 83,56 × 104 g/dia

3. Duas cubas eletrolíticas dotadas de eletrodos inertes, ligados em série, contêm respectivamente solução aquosa de AgNO3 e solução aquosa de KI. Certa quantidade de eletricidade acarreta a deposição de 216 g de prata na primeira cuba. Calcule o volume de gás oxigênio e de gás hidrogênio, a 2 atm e 32 oC, e a massa de iodo formada nessa eletrólise.Dados :I = 127 g/mol ; Ag = 108 g/mol ; K = 39 g/mol ; N = 14 g/mol ; H = 1 g/mol

R : 12,5 L de H2, 254 g de iodo e 6,25 L de O2

4. (Uel 2001) Considere duas soluções aquosas, uma de nitrato de prata, AgNO3, e outra de um sal de um metal X, cuja carga catiônica (Nox) não é conhecida. Quando a mesma quantidade de eletricidade passa através das duas soluções, 1,08g de prata e 0,657g de X são depositados.Massas molares: Ag=108g ; X=197gCom base nessas informações, calcule a carga iônica de X. R : 3+

5. (Ufes 2000) Em uma eletrólise, ocorre, em um dos eletrodos, a seguinte reação de redução:Ni2+ + 2e–→ Ni(s).

Qual é a carga, em Coulombs, necessária para produzir 0,5 mol de níquel metálico?R : 96,5.103 C

6. Três cubas estão ligadas em série e contêm, respectivamente, sais de CuSO4, Pb(NO3)4 e CrBr3. Ao se passar uma determinada carga, observou-se que houve um depósito de 12,7 g de cobre em uma das cubas. Calcule a massa de chumbo e de cromo depositada nas demais cubas.

R : 20,70 g de Pb e 6,93 g de Cr

7. (Ufrn 2000) A produção industrial de alumínio pela eletrólise da bauxita fundida é um processo industrial que consome grande quantidade de energia elétrica. A semi-reação de redução do alumínio é dada por:

Al3+ + 3e– → AlQual é a carga necessária para produzir 2,7g de alumínio metálico?Massa Molar do Al = 27 g/mol

R : 28950 C

8. (Ufrn 2001) Niquelação é o processo de deposição eletrolítica de níquel numa superfície metálica, com a finalidade de protegê-la contra a corrosão. Esse procedimento consiste em mergulhar, em uma solução contendo íons Ni2+, a peça a ser recoberta, e conectá-la, como cátodo, a uma corrente contínua e constante, medindo o tempo.Calcular a massa de níquel metálico, em miligramas, que será depositada, após a passagem de 0,05A de corrente elétrica, sobre uma peça, durante 193 segundos.Massa Molar: Ni = 58,7 g/mol R : 2,9 mg

9. (Ufrj 2000) Por uma solução aquosa de H2SO4, contida em uma cuba eletrolítica, faz-se passar durante 965 segundos uma corrente de 10 A. Calcular os volumes, em litros, de O2 e de H2

produzidos no ânodo e cátodo, a 45 oC e 2000 milímetros de mercúrio.R : nH2 = 0,05 mol ; VH2 = 0,495 L ; nO2 = 0,025 mol ; VO2 = 0,2476 L

10. (Ufrrj 2001) A prateação pelo processo galvânico é de grande utilidade, tendo em vista que com um gasto relativamente pequeno consegue-se dar uma perfeita aparência de prata aos objetos tratados. Qual a massa de prata (em gramas), depositada durante a prateação de uma pulseira de bijuteria, na qual foi envolvida uma carga equivalente a 4825 C? Dado: Ag = 107,868 g/mol. R : 5,4 g

11. Qual a massa de ouro depositada, durante a eletrólise de uma solução de AuCl3, que utiliza uma corrente de 0,5 ampère, durante 38 horas ?Dados : Au = 197 g/mol R : 46,55 g

12. Determinar quantos elétrons estão em jogo (Nox) com base nas seguintes informações :“A eletrólise, durante 150 minutos, com uma corrente de 0,15 A de uma solução salina de um metal, cujo peso atômico é 112, depositou 0,783 g desse metal.” R : 2+

13. Calcule o tempo (em horas) durante o qual deverá passar uma corrente de 9,65 A através de uma solução de FeCl2 para que se depositem 11,43 g de ferro metálico é aproximadamente :Dados : Fe=56 g/mol R : 4082,14 s = 1,13 hs

14. Um rádio de pilha ficou ligado durante a partida de um jogo de futebol. Nesse período sua cápsula de zinco sofreu um desgaste de 0,3275 g tendo originado uma corrente de 0,3216 A. Qual foi a duração da narração do jogo, em minutos ?Dados : Zn = 65,5 g/mol R : 3000,62 s = 50 min

15. Para recobrir um anel com 4,9 g de ouro, submete-se uma solução contendo Au3+ à corrente de 1 A. Qual o tempo, em segundos, necessário para completar a reação ?Dados : Au = 197 g/mol R : 7200,76 s

16. O cloro elementar não ocorre livre na natureza e uma das maneiras de obtê-lo é por meio da eletrólise. Na eletrólise de uma solução aquosa de CuCl2, calcule o volume de gás cloro liberado, nas CNTP, quando se passa uma corrente de 25 A durante 4520 segundos. R : 13,12 L

17. Calcular a massa de ouro depositada, durante a eletrólise de uma solução de AuCl3 que utiliza uma corrente de 0,5 A, durante 8 horas e 10 minutos.Dados : Au = 197 g/mol R : 10 g

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18. Para a deposição eletrolítica de 11,2 gramas de um metal cujo peso atômico é 112, foram necessários 19300 coulombs. Determine qual é a carga do metal (Nox) em questão. R : 2+

19. Calcule o tempo (em horas) durante o qual deverá passar uma corrente de 9,65 A através de uma solução de FeCl2 para que se depositem 30,24 g de ferro metálico.Dados : Fe=56 g/mol R : 10800 s = 3h

20. Uma solução de sulfato de cobre (CuSO4) foi submetida a uma eletrólise, onde se utilizou uma corrente de 1,93 A, por um determinado tempo. Verificou-se que a massa de cobre depositada foi de 0,3429 g. Em função dos valores apresentados acima, calcule qual foi o tempo, em minutos, necessário para se fazer essa eletrólise.Dados : Cu = 63,5 g/mol R : 540 s = 9 min

21. Calcule o volume de nitrogênio liberado, nas CNTP, pela passagem de 50 A durante 4 minutos por uma cuba contendo Ca3N2. R : 0,46 L

22. Eletrolisando-se, durante 5 minutos, a solução de CuSO4 com uma corrente elétrica de 1,93 A, qual a massa aproximada de cobre metálico depositada no cátodo ?Dados : Cu = 63,5 g/mol R : 0,19 g

23. (FATEC) No intervalo de um jogo de futebol da seleção brasileira, para aliviar a tensão, Vinícius resolveu aplicar seus conhecimentos de química e descobriu qual foi o desgaste que a cápsula de zinco da pilha de seu rádio sofreu, durante os 90 minutos da partida. Considerando que a quantidade de carga envolvida é igual a 482,5 C, de quanto foi o desgaste sofrido pela cápsula de zinco ?Dados : Zn = 65 g/mol R : 0,16 g

24. Eletrolisando-se, durante 43000 segundos, a solução de NaCl com uma corrente elétrica de 3 A, qual será o volume, em litros, aproximado de cloro liberado a 4 atmosferas e 50 oC ?

R : n = 0,67 mol / v = 4,43L

25. Calcule o volume de hidrogênio e oxigênio liberado, a 35 oC e 2 atm, pela passagem de 1,6 A durante 5 minutos e 10 segundos por uma cuba contendo Na2SO4.

R: nH2 = 0,0026 mol ; vH2 = 00,03157 L ; NO2 = 0,0012 L ; VO2 = 0,015 L

26. Eletrolisando-se, durante 43000 segundos, a solução de Na2SO4 com uma corrente elétrica de 2 A, qual será o volume, em litros, aproximado de hidrogênio liberado nas CNTP ?

R : 9,98 L

27. Calcule o volume de hidrogênio liberado, nas CNTP, pela passagem de 1,6 A durante 5 minutos por uma cuba contendo NaOH.

R : 0,06 L

28. (Ufrj 2000) Por uma solução aquosa de H2SO4, contida em uma cuba eletrolítica, faz-se passar durante 965 segundos uma corrente de 10 A. Calcular os volumes de O2 e de H2 produzidos no ânodo e cátodo, nas CNTP, em litros.

R : 0,56 e 1,12 litros

3

29. Calcule o volume de cloro liberado, nas CNTP, pela passagem de 57,5 A durante 5 minutos por uma cuba contendo NaCl. R : 2 L

30. (Puc) Duas células eletrolíticas foram ligadas em série. A primeira continha uma solução aquosa de CuSO4 e a segunda uma solução aquosa de um sal metálico desconhecido. Verificou-se que, enquanto 1,272 g de cobre foi depositado na primeira célula, ocorreu a deposição de 3,420 g do metal desconhecido no cátodo da segunda célula. Sabe-se que o número de oxidação do íon metálico desconhecido é +2. Tendo em conta os dados apresentados, pede-se a massa atômica do metal desconhecido. Resp : 171 u

31. (Unicamp) Quantas horas são necessárias para produzir 186,3 g de sódio, por eletrólise do NaCl(fundido), numa cuba por onde passam 96,50 A? Dados : massa atômica do sódio = 23 u Resp : 1,71 horas

32. O cloro elementar não ocorre livre na natureza e uma das maneiras de obtê-lo é por meio da eletrólise. Na eletrólise de uma solução aquosa de CuCl2, calcule o volume de gás cloro liberado a 35 oC e 700 mmHg, quando se passa uma corrente de 25 A durante 1 hora, 15 minutos e 20 segundos.Dadas as massas molares, em g/mol : Cu = 63,5 ; Cl = 35,5

33. O dono de uma indústria de eletrodeposição deseja depositar, em uma peça metálica, 116 g de níquel sólido. O industrial sabe que tal peça deverá ficar imersa em uma cuba eletrolítica durante 400 segundos, mas não tem idéia da quantidade de corrente que deve utilizar. Consultando uma tabela periódica, verificou que a massa atômica do níquel é de 58,5 g/mol. De posse desses dados, ele pôde calcular a intensidade da corrente que deverá passar pela cuba. Qual foi o valor encontrado?

34. (ITA) A deposição eletrolítica de 2,975 g de um metal de massa atômica 119 u requer 9650 C. Calcule o Nox (carga) desse metal. Resp : 4+

Testes

1. Para a deposição eletrolítica de 11,2 gramas de um metal cujo peso atômico é 112, foram necessários 19300 coulombs. Portanto, a carga do metal em questão é :

a) +1b) +2c) +3d) –1e) –2

2. Durante uma eletrólise, a única reação que ocorreu no cátodo foi a deposição de certo metal. Observou-se que a deposição de 8,81 gramas do metal correspondeu à passagem de 0,300 mol de elétrons pelo circuito. Sabendo-se que 1 Faraday é a carga de 1 mol de elétrons, qual dos metais abaixo contém o metal que pode ter sido depositado ?Dados as massas atômicas, em g/mol: Ni = 58,7 ; Zn = 65.5 ; Ag = 108 ; Sn = 119 ; Pb = 207

4

a) Nib) Znc) Agd) Sne) Pb

3. Eletrolisando-se, durante 5 minutos, a solução de CuSO4 com uma corrente elétrica de 1,93 A, qual a massa aproximada de cobre metálico depositada no cátodo ?Dados : Cu = 63,5 g/mol

a) 0,10b) 0,20c) 0,30d) 0,40e) 0,50

4. Um rádio de pilha ficou ligado durante a partida de um jogo de futebol. Nesse período sua cápsula de zinco sofreu um desgaste de 0,3275 g tendo originado uma corrente de 0,3216 A. Qual foi a duração da narração do jogo, em minutos ?Dados : Zn = 65,5u

a) 120 minutosb) 90 minutosc) 60 minutosd) 50 minutose) 40 minutos

5. Determinar quantos elétrons estão em jogo com base nas seguintes informações :“A eletrólise, durante 150 minutos, com uma corrente de 0,15 A de uma solução salina de um metal, cujo o peso atômico é 112, depositou 0,783 g desse metal.”

a) 1b) 2c) 3d) 4e) 5

6. A massa de ouro depositada, durante a eletrólise de uma solução áurica (Au3+), que utiliza uma corrente de 0,5 A, durante 8 horas e 10 minutos é :Dados : Au = 197 g/mol

a) 10gb) 15gc) 20gd) 25ge) 30g

5

7. Calcule o volume de hidrogênio liberado a 27 oC e 700 mmHg pela passagem de 1,6 A durante 5 minutos por uma cuba contendo NaOH.Dados as massas atômicas, em g/mol : Na = 23 ; O = 16 ; H = 11 atm = 760 mmHg

a) 22,4 litrosb) 0,0557 litrosc) 50 mld) 66,45 mle) nda

8. Para recobrir um anel com 41 mg de ouro, submete-se uma solução contendo Au3+ à corrente de 1A. Qual o tempo necessário para completar a reação ?Dados : Au = 197u

a) 1 minutob) 120 segundosc) 90 segundosd) 2 minutose) 30 segundos

9. Qual a massa de ouro depositada, durante a eletrólise de uma solução áurica (Au3+), que utiliza uma corrente de 0,5 ampère, durante 19 horas ?Dados : = 197 g/mol

a) 10 gb) 15 gc) 20 gd) 25 ge) 30 g

10. Uma solução de sulfato de cobre (CuSO4) foi submetida a uma eletrólise, onde se utilizou uma corrente de 1,93 A, por um determinado tempo. Verificou-se que a massa de cobre depositada foi de 0,18 g. Em função dos valores apresentados acima, calcule qual foi o tempo necessário para se fazer essa eletrólise.Dados : Cu = 63,5 g/mol


11. Na obtenção industrial do alumínio ocorre a seguinte reação catódica :Al3+ + 3 e- ® Al0

Sabendo-se que 1 F ( Faraday) é a carga de 1 mol de elétrons, quantos Faradays provocam a deposição de 9 quilos de alumínio ? Dados : Al = 27 u

6

a) 3b) 90c) 270d) 300e) 1000

12. (FATEC) No intervalo de um jogo de futebol da seleção brasileira, para aliviar a tensão, Vinícius resolveu aplicar seus conhecimentos de química e descobriu qual foi o desgaste que a cápsula de zinco da pilha de seu rádio sofreu, durante os 90 minutos da partida. Considerando que a quantidade de carga envolvida é igual a 1930 C, de quanto foi o desgaste sofrido pela cápsula de zinco ?Dados : Zn = 65 g/mol

a) 0,1625 gb) 0,1300 gc) 0,3275 gd) 0,6500 ge) 0,7630 g

13. O tempo durante o qual deverá passar uma corrente de 9,65 A através de uma solução de FeCl2 para que se depositem 11,43 g de ferro metálico é aproximadamente :Dados : Fe = 56 u

a) 7,0 horasb) 3,0 horasc) 1,0 horad) 5,0 horase) nda

14. Eletrolisando-se, durante 43000 segundos, a solução de Na2SO4 com uma corrente elétrica de 2 A, qual será o volume, em litros, aproximado de hidrogênio liberado no ânodo a 137 oC e 3 atm ?

a) 3b) 5c) 7,5d) 10e) 12

15. Um rádio de pilha ficou ligado durante a partida de um jogo de futebol. Nesse período sua cápsula de zinco sofreu um desgaste de 0,3275 g tendo originado uma corrente de 0,3216 A. Qual foi a duração da narração do jogo, em minutos ?Dados : Zn = 65,5u Resp : C

a) 90 minutosb) 60 minutosc) 50 minutosd) 40 minutose) nda

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16. Determinar quantos elétrons estão em jogo com base nas seguintes informações :“A eletrólise, durante 150 minutos, com uma corrente de 0,15 A de uma solução salina de um metal, cujo o peso atômico é 112, depositou 0,783 g desse metal.”

a) 1b) 2c) 3d) 4e) 5

17. A massa de ouro depositada, durante a eletrólise de uma solução áurica (Au3+), que utiliza uma corrente de 0,5 A, durante 8 horas e 10 minutos é :Dados : Au = 197u

a) 5 gb) 10 gc) 15 gd) 20 ge) 25 g

18. Calcule o volume de cloro liberado a 104 oC e 700 mmHg pela passagem de 57,5 A durante 5 minutos por uma cuba contendo NaCl.Dadas as massas atômicas, em g/mol : Na = 23 ; O = 16 ; H = 1 ; Cl = 35,51 atm = 760 mmHg

a) 22,4 litrosb) 2,00 litrosc) 1500 mld) 3,00 le) nda

19. Para recobrir um anel com 4,9 g de ouro, submete-se uma solução contendo Au3+ à corrente de 1 A. Qual o tempo necessário para completar a reação ?Dados : Au = 197u

a) 1 horab) 3000 segundosc) 1800 segundosd) 2 horase) 90 minutos

20. Qual a massa de ouro depositada, durante a eletrólise de uma solução áurica (Au3+), que utiliza uma corrente de 0,5 ampère, durante 38 horas ?

a) 10 gb) 15 gc) 20 gd) 25 ge) 30 g

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21. Uma solução de sulfato de cobre (CuSO4) foi submetida a uma eletrólise, onde se utilizou uma corrente de 1,93 A, por um determinado tempo. Verificou-se que a massa de cobre depositada foi de 0,3429 g. Em função dos valores apresentados acima, calcule qual foi o tempo necessário para se fazer essa eletrólise.Dados : Cu = 63,5 g/mol


22. Na obtenção industrial do alumínio ocorre a seguinte reação catódica :Al3+ + 3 e- ® Al0

Sabendo-se que 1 F ( Faraday) é a carga de 1 mol de elétrons, quantos Faradays provocam a deposição de 2430 gramas de alumínio ?Dados : Al = 27 g/mol

a) 3b) 90c) 270d) 300e) 1000

23. (FATEC) No intervalo de um jogo de futebol da seleção brasileira, para aliviar a tensão, Vinícius resolveu aplicar seus conhecimentos de química e descobriu qual foi o desgaste que a cápsula de zinco da pilha de seu rádio sofreu, durante os 90 minutos da partida. Considerando que a quantidade de carga envolvida é igual a 482,5 C, de quanto foi o desgaste sofrido pela cápsula de zinco ?Zn = 65 g/mol

a) 0,1625 gb) 0,1300 gc) 0,3275 gd) 0,6500 ge) 0,7630 g

24. O tempo durante o qual deverá passar uma corrente de 9,65 A através de uma solução de FeCl2 para que se depositem 30,24 g de ferro metálico é aproximadamente :Dados : Fe = 56 u

a) 7,0 horasb) 3,0 horasc) 1,0 horad) 5,0 horase) nda

9

25. (Puc) Uma corrente elétrica de 5A atravessa uma solução de cloreto de ouro III (AuCl3), durante 30 minutos. Sabendo-se que a massa do ouro atômica do ouro é de 197 u, a massa de ouro depositada no cátodo é: Resp : E

a) 18,36gb) 12,24gc) 0,106gd) 0,20ge) 6,12g

26. (Cefet) Uma indústria de eletrodeposição pretende depositar 232g de níquel em uma peça metálica. Sendo a corrente elétrica que atravessa o circuito externo da cuba eletrolítica igual a 1930 A, o tempo de eletrólise necessário para eletrodepositar tal massa de níquel é: Resp : B

a) 965sb) 400sc) 400 mind) 16,08 mine) 100s

27. (Puc) Qual a massa de níquel obtida no cátodo a partir de uma solução de cloreto de níquel, submetida a uma corrente elétrica de 20A, durante 2 horas?Considere que a massa molar, em g/mol, seja: Ni = 59,o e Cl = 35,5 Resp : B

a) 62,51 gb) 44,02 gc) 105,03 gd) 100,53 ge) 100,00 g

28. Na eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de zinco (ZnCl2) com corrente elétrica de 2A, durante 965 segundos, obtém-se um depósito de ........... de .......... no cátodo e um volume de ........ de ........ recolhidos nas CNTP no ânodo. A alternativa que completa corretamente as lacunas é:Dado: massa atômica: Zn = 65u Resp : C

a) 32,5g – Zn – 224 mL – Cl2b) 0,65 g – H2 – 35,5 L – Cl2c) 0,65 g – Zn – 224 mL – Cl2d) 224 g – Zn – 65 g – H2

e) 0,65 g – Zn – 0,224 L – H2

29. (Fesp) Duas cubas eletrolíticas contendo: a cuba A, solução de CuSO4, e a cuba B, solução de AgNO3, estão ligadas em série. As massas de cobre e de prata depositadas após a passagem de uma corrente de 20 A durante 4 minutos serão, respectivamente: Resp : A

a) 0,789 g de Cu e 5,372 g de pratab) 1,579 g de cobre e 10,744 g de Agc) 1,579 g de cobre e 5,372 g de pratad) 3,158 g de Cu e 5,372 g de Age) 3,158 g de Cu e 10,744 g de prata

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30. Quantos gramas de alumínio se depositam na eletrólise ígnea do sulfato de alumínio [Al2(SO4)3] pela passagem de uma corrente elétrica de 4 A durante 1 hora?Massa atômica do Al = 27 g/mol Resp : A

a) 1,34b) 2,68c) 4,00d) 6,32e) 10,7

31. Na eletrólise do sulfato de sódio, a reação que ocorre no ânodo pode ser escrita :2 H2O ® 4H+ + O2 + 4e –

Se fizermos passar uma corrente uniforme de 2,4 A através de uma solução de sulfato de sódio durante 1 hora, que volume de oxigênio, medido a 25 oC e pressão de 1 atm, será desprendido?

Resp : C

a) 1,5 Lb) 0,36Lc) 0,56Ld) 2,4Le) 3,6L

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