Questão 44
ESPCEX 2021
(EsPCEX - 2021)
“Em 1836, o químico inglês Jonh Frederic Daniell construiu uma pilha usando metais e soluções aquosas de sais. A pilha funcionava a partir de dois eletrodos interligados. O eletrodo é, geralmente, um sistema constituído por um metal imerso em uma solução aquosa de um sal formado pelos cátions desse metal”
Adaptada de: FONSECA, Martha Reis Marques. Química São Paulo Editora FTD, 2007. v 2: Físico-Química p. 276
Considere a representação da notação química da pilha de Daniell (usando eletrodos de cobre e zinco), de acordo com a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC):
Zn(s) | Zn2+ (aq) ( 1 mol L -1) || Cu 2+ (aq) (1 mol L-1) | Cu (s)
Dados os potenciais padrão de reduçao E0Zn = - 0,76 V e E0Cu = + 0,34 V e considerando o funcionamento da referida pilha em condições padrão, afirma-se que:
I - no eletrodo de cobre dessa pilha ocorre a corrosão da placa metálica de cobre.
II - a diferença de potencial (d.d.p.) teórica dessa pilha é de + 1,10 V
III - nessa pilha os elétrons fluem no circuito externo, do eletrodo de zinco para o eletrodo de cobre.
IV - o símbolo de duas barras paralelas ( || ) representa a ponte salina (ou uma membrana porosa), cuja finalidade é manter as duas semicelas eletricamente neutras, por meio de migrações de íons (corrente iônica)
V - a equação da reação global dessa pilha é Zn2+(aq) + Cu(s) → Zn(s) + Cu2+(aq).
Das afirmativas feitas, estão corretas apenas:
I, II e IV
I, III e V
II, IV e V
II, III e IV
III, IV e V
Gabarito:
II, III e IV
Resolução:
I - Incorreto. A corrosão ocorre no metal que sofre oxidação, ou seja, o metal que possui o menor potencial de redução. O cobre, por ter maior potencial de redução, reduz. A oxidação ocorre no eletrodo de zinco.
II - Correto.
III - Correto. Como dito na justificativa da afirmativa I, o Zn sofre oxidação (perde elétrons) e os íons Cu2+ sofrem redução (recebe elétrons), processos representados pelas equações:
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2 e-
Cu2+(aq) + 2 e- → Cu(s)
Portanto, os elétrons fluem no sentido do eletrodo de zinco para o eletrodo de cobre.
IV - Correto. Essa é a simbologia e a aplicação da ponte salina.
V - Incorreto. Equações das semirreações:
Oxidação: Zn(s) → Zn2+(aq) + 2 e-
Redução: Cu2+(aq) + 2 e- → Cu(s)
A soma dessas equações resulta na equação global da pilha:
Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s)