Hidrolise de Salina.

1. (FESP-PE) Um determinado “HLnd” apresenta uma constante de dissociação, Ki=1,0x10^-5. Admitindo-se que a forma não-ionizada tem coloração amarela e o íon-Ind tem coloração roxa, é de se esperar que as soluções aquosas de hidróxido de sódio, carbonato de potássio, borato de sódio e cianeto de potássio, quando em contato com algumas gotas de indicador, apresentem, respectivamente, as colorações. 

A)amarela-roxa-roxa-amarela

B)roxa-roxa-amarela-amarela

C) amarela- amarela-amarela-amarea

D) roxa-roxa-roxa-roxa

e)roxa-roxa-roxa-amarela

HLND→H^+  + IND^-

Justificativa:  Ao aplicar o princípio de le chatelier, sabemos que aumentando a concentração do íon hidrogênio(ácido fraco) assume a forma molecular(não ionizada). Por outro lado, se a concentração do íon hidrogênio diminuir, o indicador assume  forma ionizada. Como os elementos citados na questão são bases, significa que a concetração do íon hidrogênio diminuiu, e segundo a questão quando surge íon, a coloração é roxa

2. (Unifor) Carbonato de sódio, quando dissolvido em água, origina solução básica. Isso porque o ânio do sal interage com água, originando:

A) ácido fraco

B)Base fraca

C) sal básico pouco solúvel

D) sal ácido pouco solúvel

E) gás de caráter ácido

 DISSOCIA O CARBONATO DE SÓDIO

Na2CO3→ Na2^3+  + CO3^2-( ânion)

O ânion reage com água-----dois átomos de água

CO3^2-   +    2H20→ CO3^2- + 2H + 2OH^- = H2CO3 + 2OH^-

Justificativa : Como libera OH- é ácido fraco.

3.(UNIFESP) O nitrito de sódio, NaNO2, é um dos aditivos mais utilizados na conservação de alimentos. É um excelente agente antimicrobiano e está presente em quase todos os alimentos industrializados à base de carne, tais como presuntos, mortadelas, salames, entre outros. Alguns estudos indicam que a ingestão desse aditivo pode proporcionar a formação, no estômago, de ácido nitroso e este desencadear a formação de metabólitos carcionogênicos.

Dada a constante de hidrólise Kh= Kw/Ka e considerando as constantes de equilíbrio Ka (HNO2) = 5.10^4 e Kw =  1.10^-14, a 25˚ C , o pH sw uma solução aquosa de nitrito de sódio 5.10^2 mol/L, nessa mesma temperatura, tem valor aproximadamente igual a:

A)10

B)8

C)6

D)4

E)2

Dissocia: NaNO2 + H2O→ Na^+  +  NO2^-  + H^+  +  OH^-

QUE FORMA HNO2 + NaOH.

Como o NO2 é um ânio proveniente de um ácido fraco, este sofre hidrólise.

Kw = [H^+] [OH^-]. Calcular o [OH^-]

Kh= Kw/Ka= 1.10^-14/5.10^-4= Kh= 2.10^-11

Kh= [HNO2] [OH^-]/[NO2]= Kh=X.X/5.10^-2

2.10^-11= x²/5.10^-2 = x²= 2.10^-11x5.10^-2 =

x²= 1.10^-11.10^-2

x= 1.10^-6

calcular o pH

[OH–] = 1 · 10–6mol/L

pH = ?

pOH = –log [OH–]

pOH = –log10–6 →pOH = 6

 pH + pOH = 14

logo: pH + 6 = 14  →pH = 14 – 6

pH= 8

4. (PUC-CAMP) Mares absorvem grande parte de CO2 concentrado  na atmosfera, tornando-se mais ácidos e quentes, segundo cientistas

A royal society, do Reino Unido, começou um estudo para medir os níveis de acidez dos oceanos sob influência do aumento da concentração de dióxido de carbono. O CO2  concentrado na atmosfera é responsável pelo efeito estufa

Na água, elevando a acidez, o gás interfere na vida de corais e seres dotados de concha, assim como diminui a reprodução do plâncton, comprometendo a cadeia alimentar de animais marinhos.

Em uma solução aquosa de 0,10 mol/L de carbonato de sódio ocorre hidrólise do íon carbonato:

CO3^–2+ H2O →HCO3– + OH–

Constante de hidrólise, Kh= 2,5.10^-4

Calculando-se, para essa solução, o valor de [OH-] em mol/L, encontra-se

A)5.10^-3

B)4.10^-3

C)3.10^-3

D)2.10^-3

E)1.10^-3

Na questão ele fornece a hidrólise, facilitando a resolução

Kh= concentração produtos/concentração dos reagentes

CO3^–2+ H2O →HCO3– + OH–

0,1            cons       x              x

Kh= [HCO3^-] [OH^-]/[CO3^2-]

2,5.10^-4= X.X/0,1

2,5.10^-4. 0,1= X²

X= 5.10^-3

X= [OH-] = 5.10^-3

5. (UNESP) Em um laboratório, 3 frascos contendo diferentes sais tiveram seus rótulos danificados. Sabe-se que cada frasco contém um único sal e que soluções aquosas produzidas com sais I,II,e III apresentaram, respectivamente, pH ácido, pH básico e pH neutro. Estes sais podem ser, respectivamente:

A) acetato de sódio, acetato de potássio e cloreto de potássio

B)cloreto de amônio, acetato de sódio e cloreto de potássio

C)cloreto de potássio, cloreto de amônio e acetato de sódio

D)cloreto de potássio, cloreto de sódio e cloreto de amônio

E) cloreto de amônio, cloreto de potássio e acetato de sódio

Justificativas:  Frasco I→cloreto de amônio

Dissociação: NH4Cl: NH4 + Cl-→NH4+H20→NH3 + H3O-

A presença de H3O-  mostra que é ácido

Frasco II: O acetato de sódio ocorre entre o ácido acético(fraco) e hidróxido de sódio(forte)

CH3COOH+ NaOH→NaCH3coo + H20

Frasco III: o KCl é a reação de uma base forte(KOH) e um ácido forte (HCl)

KOH + HCl→ KCl + H20

6.(PUC-CAMP) No plasma sanguíneo, há um sistema-tampão que contribuiu para manter seu pH dentro do estreito intervalo 7,35-7,45. Valores de pH fora desse intervalo ocasionam perturbações fisiológicas, Entre os sistemas químicos a seguir, qual representa um desses tampões?

A) H2CO3/HCO3-

B) H+/OH-

C) HCl/Cl-

D) NH3/OH-

E)Glicose/frutose

  Justificativas: Soluções tampões são formadas ou por ácido fraco e um ânio desse ácido fraco (H2CO3-/HCO3-) ou por uma base fraca e um cátion dessa base. A única alternativa que satisfaz essa condição é a letra A

7. O pH de um tampão, preparado misturando-se 0,1 mol de ácido lático e 0,1 mol de lactato de sódio, em litro de solução é

Dados: Ka=1,38.10^-4, log 1,38=0,14

A)3,86

B)3,76

C)5,86

D)6,86

E)4,86

pH de uma solução tampão se calcula

pH= pKa+log( log é a razão do sal pelo ácido) como os dois tem a mesma concentração, essa razão é 1 e o log é zero.

 pH= pKa= -logpKa

pKa= -log (1,38.10^-4)

pH= -0,14+4

ph=3,86

8) É aconselhável que a relação entre o ph e o pKa de uma solução-tampão seja igual a:

A)10^0

B)10^1

C)10^2

D)10^3

E)10^4

Justificativas: PH e pKa tornam-se mas eficazes, quando são de mesmo valor numérico. Um tampão varia pouco o valor da acidez, logo a relação é a menor possível ou seja 10^0

9.(UEM) Qual é o ph aproximado de uma solução obtida por meio da mistura de 100 ml de uma solução aquosa de HCN de concentração 1.10^-2 mol.L^-1 com 100 ml de uma solução aquosa de KCN de concentração 5.10^-2 mol.L^-1, sabendo que o Ka do HCN é 4,9.10^-10(pKa=9,31)

A)pH=2

B)pH=12

C)pH=10

D)pH=7

E)pH=4

pH= pKa +log(concentração sal dividido pela concentração do ácido)

pH= 9,31 +log 5.10^-2/1.10^-2

pH= 9,31 + log5

ph= 9,31 + 0,69

pH= 10

10.(UNIFOR) Considere um litro de solução aquosa 0,10 mol/L de ácido acético(CH3COOH). Para obter-se uma solução tampão( aquela cujo pH não se altera pela adição de ácidos ou bases),pode misturar-se  essa solução com um litro de solução aquosa 0,10 mol/l de:

A)Ácido sulfúrico(H2SO4)

B)hidróxido de sódio(NaOH)

C)cloreto de sódio(NaCl)

D)amônia(NH3)

E)acetato de sódio(CH3COONa)

Justificativas: A solução tampão é formada por um ácido fraco e um ânion desse ácido, por uma base fraca e um cátion desse ácido ou por ácido fraco e um sal desse ácido.

Formação do acetato de sódio satisfaz a condição de ácido fraco e um sal desse ácido.

Formação do acetato de sódio

CH3COOH+Naoh→NaCH3COO+H2O

Ácido acético             acetato de sódio

Eletrodeposição

      1.    No banho de ouro em um anel de prata, tanto o anel quanto o eletrodo de platina foram imersos em uma solução aquosa de nitrato de áurico. Sobre esse processo de eletrodeposição, podemos afirmar que:

a)      Ocorre redução de ouro metálico.

b)      A água oxida-se.

c)       A platina sofre corrosão.

d)      O nitrato recobre a placa de platina.

e)      A douração é um processo espontâneo.

 Resolução:

Polo-cátodo: Au + 3e- àAu

Polo ânodo: H20 -O2 +

Comentário: Nível fácil. a água oxida-se, requer conhecimento teórico de oxidação.

       2.  De forma geral, os fluentes gerados que formam a galvanoplastia consistem nos descartes periódicos dos diversos banhos concentrados exauridos e nas menos contaminadas. Esses efluentes são compostos por água e reativos. Após o tratamento desses efluentes, tem-se como resultado a geração de resíduos com altos teores de metais e outros componentes tóxicos.

Uma forma de reduzir o volume desses resíduos consiste:

a)      Em reduzir as atividades industriais da galvanoplastia.

b)      Substituir as células eletrolíticas por células galvânicas.

c)       Incentivar a utilização das soluções muito diluídas nas eletrodeposições.

d)      Subsidiar os efluentes da galvanoplastia.

e)      Reduzir as perdas de reativos químicos.

  Resolução:

 Estes efluentes são compostos por água e reativos. Após o tratamento destes efluentes tem-se, como resultado  geração de resíduos com altos teores de metais e outros componentes tóxicos. Uma forma de reduzir o volume destes resíduos e a redução na perda de reativos.

Comentário: Nível intermediário. 

3      3.  O processo de galvanização consiste no revestimento metálico de peças condutoras que são colocadas como eletrodos negativos em circuito de eletrólise.

Considere as seguintes afirmativas:

1.       Na chave ocorre a reação: N

2.       No polo positivo, ocorre a oxidação do níquel.

3.       No polo positivo, ocorre a reação:N

4.       O eletrodo positivo sofre corrosão durante a eletrólise.

5.       A chave é corroída durante o processo.

A alternativa que contém apenas as afirmativas corretas é:

a)      1,2,3,4 e 5

b)      1,2,3 e 4

c)       1,2 e 3

d)      2 e 3

e)      1,2,3 e 5

  Resolução:

I)afirmativa, verdadeira: ocorre a semirreação catódica e a chave sofre redução

II)Afirmativa, verdadeira, na eletrólise o polo positivo é o ânodo e sofre oxidação, perdendo elétrons. Ele sofre oxidação no lugar do material que se deseja proteger da corrosão.

III)No ânodo, sempre ocorre oxidação(verdadeira)

IV) Verdadeira: o ânodo sofre corrosão para proteger o material

V) Falsa: A chave não sofre corrosão, graças a oxidação do ânodo

Comentário: Nível avançado. Conhecimento teóricos.

      4.     Num processo de eletrodeposição de níquel, empregou-se um eletrodo ativo de níquel e um eletrodo de cobre, ambos parcialmente imersos em uma solução aquosa contendo sais de níquel dissolvidos, sendo este eletrólito tamponado com ácido bórico.  No decorrer do processo, conduzindo à temperatura de 55 a pressão de 1 atm , o níquel metálico depositou-se sobre a superfície do eletrodo de cobre. Considere que as seguintes sejam feitas: 

          Resolução:

1.       Ocorre formação do gás cloro eletrodo de cobre.

2.       A concentração de íons cobre aumenta na solução eletrolítica.

3.       Ocorre formação de hidrogênio gasoso no eletrodo de níquel.

4.       O ácido bórico promove  a precipitação de níquel na forma de produto insolúvel no meio aquoso.

Explique e justifique a veracidade ou não de cada uma das afirmativas:

I: afirmativa, não ocorre formação de gás cloro

II: A concentração de cobre não aumenta

III: não há formação de hidrogênio gasoso

IV: o ácido bórico não promove a precipitação de níquel na forma de produto insolúvel

               Todas falsas.

Comentário: Nível intermediário. 

      5.    O refino eletrolítico de cobre talvez seja a aplicação mais importante da eletrolise. Nesse processo, ocorre:

a)      A obtenção de metais alcalinos na lama anódica

b)      A oxidação de C.

c)       Redução de cobre metálico.

d)      Oxidação de cobre metálico e redução de cátion cúprico.

e)      Obtenção de cobre como composto puro.

Resolução:

: Refino eletrolítico do cobre:

Cuà  + 2e-(ânodo) oxida

+ 2eàCu(cátodo) REDUZ[

Comentário: Nível intermediário. Fez-se necessário o conhecimento a respeito de Oxidação e Redução do processo, além da equação química.

          6.  Na douração de uma peça metálica, a platina faz parte do eletrodo no qual ocorre a oxidação. Diante disso, podemos afirmar que a solução aquosa de sal de ouro:

a)      Deve ser concentrada.

b)      Deve ser diluída.

c)       Não participa do processo.

d)      Resfria-se ao longo do processo.

e)      Deve ter soluto insolúvel em água.

Resolução:

Se o eletrodo faz parte da oxidação ele é ânodo. Para isso utiliza a solução a concentrada de sal de ouro porque os íons  

Comentário: Nível fácil, reuquer conhecimento a respeito de oxidação.

    7.   O diagrama a seguir mostra um esquema utilizado para recuperar moedas de cobre antigas, parcialmente oxidadas.

O processo que ocorre na superfície da moeda é:

a)      

b)      

c)       

d)      .

e)      .

 Resolução:

Ocorre uma eletrodeposição em que o  recebe elétrons porque é cátion e como é eletrodeposição ele se deposita na moeda que formou o cátodo 

Comentário: Nível avançado. Requer muita atenção dos estudantes referente as equações.

    8. Em metalurgia, um dos processos de purificação de metais e a eletrodeposição. Esse processo é representado pelo esquema a seguir, no qual dos dois eletrodos inertes são colocados em um recipiente que contem solução aquosa de N.

Baseando-se no esquema anterior, escreva as semirreações que ocorre no cátodo dessa célula eletrolítica

Resolução:

ANODO: 2cl- à CL2 + 2e (oxida)

CATODO: Ni2+  + 2e à Ni (reduz)

Comentário: Nível intermediário, conhecimento a respeito dos cálculos químicos. 

      9.  P ara pratear eletroliticamente um objeto de cobre e controlar a massa de cobre depositada no objeto, foi montada a aparelhagem a seguir:

I, II e III, respectivamente:

a)      Objeto de cobre, chapa de platina e amperímetro.

b)      Chapa de prata, objeto de cobre e voltímetro.

c)       Objeto de cobre, chapa de prata e voltímetro.

d)      Objeto de cobre, chapa de prata e amperímetro.

e)      Chapa de prata, objeto de cobre e amperímetro.

Resolução:

l-        Polo positivo como mostra a figura, haverá a perda de elétrons da prata metálica

II- Polo negativo como mostra a figura haverá o ganho d elétrons da prata sobre o cobre

III- Amperímetro ,que faz a medida de intensidade no fluxo da corrente elétrica.

     10.   Em uma fabrica foi feita uma tubulação de fero contendo juntas feitas de cobre. Nessa tubulação passa uma solução aquosa. Essa empresa esta sofrendo de problemas de corrosão na tubulação. Imagine que você foi chamado para resolver o problema. Faça, então, um relatório para o dono da empresa explicando por que ocorre a corrosão e quais as partes da tubulação  mais afetadas, bem como apresentando uma solução para pó problema.

Resolução:

Sistema: tubulação de água

Material : tubos de ferro carbono e juntas cobre

Observação: corrosão próximo as juntas

Causa: corrosão galvânica , provocada pelo contato de 2 metais diferentes (cobre e ferro) que causa a corrosão de metal que tem maior potencial de oxidação que é o ferro (anodo)

Solução : Limpar as áreas que estão sofrendo corrosão , substituição do que foi corroído ,substituição das juntas de cobre, por material anódico do aço carbono ,como alumínio e zinco.

Comentário: Nível avançado. Para a resolução desta questão, é necessário apenas o conhecimento teórico do candidato.

Eletrólise ígnea e em meio aquosa

1)   (PUC-CAMP) Se, na aula sobre eletrolise, um aluno tiver que exemplificar um produto que é industrialmente obtido por tal processo, poderá citar:

I A soda caustica;

II O ferro;

III O alumínio.

Desses exemplos, somente:

a)   I é corrreto

b)   II é correto

c)   III é correto

d)   I e III são corretos

e)   II e III são corretos  

 Industrialmente obtém-se alumínio através da eletrolise ígnea do alumínio (bauxita) .

O alumínio se dissocia

.à2+

No eletrodo negativo ocorre a seguinte reação :

4à4Al

No eletrodo positivo :

6à

A equação global é :

2à 4+

4à4Al

à+ 12

à4Al+

Solda caustica é obtido através da eletrolise de cloreto de sódio

2NaCl+ 2O à + 2NaOH +

Comentário: Nível fácil, pois requer conhecimento a respeito de conceitos básicos de eletrolise.

2)   (fuvest) É comum encontrar nas lojas de materiais para piscina o anuncio : "temos cloro liquido"

a) Há erro em tal anuncio ? Explique.
R: O erro é que , para se obter cloro liquido na pressão ambiente , seria necessário uma temperatura abaixo de -34. O que chamam de cloro “liquido” , é na verdade uma solução aquosa de cloro , o cloro nas condições ambiente é gasoso .
b)Quando se obtem cloro por eletrolise de soluçao aquosa de cloreto de sodiotambem se forma hidrogenio.Mostre como se formam o hidrogenio e o cloro nessa eletrolise .

R: Eletrolise aquosa do NaCl

2NaClà 2 + 2

2O + à 2H +  (catodo)

Catodo( - )  Reduçao : +à

Anodo (+)Oxidaçao : + à

Reaçaoglobal : 2NaCl + O à 2NaOH + +

 Comentário: Nível fácil, pois requer apenas conhecimentos de Eletrolise

3)   A semelhança entre as eletrolises ígnea e aquosa do cloreto de sódio é que, em ambas:

a)   A água sofre oxidação do ânodo e redução do cátodo.

b)   Pode haver oxidação do cloreto no anodo

c)   Pode haver desprendimento de hidrogênio no catodo

d)   É obtida soda caustica

e)   Há redução de cloro no cátodo

JUSTIFICATIVA :

 Eletrolise ígnea do NaCl :

NaClà +

Haverá ocorrência de duas semireaçoes

Catodo (-) : +

Anodo (+) :Clà+0,5  ou ½  ( oxidaçao )

Soma-se algebricamente os 3 processos

NaClà

 + àNa

+½

Equação global NaClàNa + 0,5  ou NaClàNa+ ½

Eletrolise aquosa do NaCl

2NaClà 2+2

Catodo 2O + à+2

Anodo 2à+ 2 oxidação do cloreto

Comentário: Nível razoável , pois requer apenas conhecimentos sobre Eletrolise ígnea e Eletrolise aquosa.

4)   Na eletrolise exaustiva de salmoura, observa-se que com o tempo:

a)   A liberação de gás cloro decresce e a liberação de gás oxigênio crece.

b)   A liberação de gás cloro decresce e a liberação de gás oxigênio não ocorre .

c)   A liberação de gás cloro cresce e a liberação de gás oxigênio permanece constante.

d)   O gás cloro é liberado no ânodo, enquanto o gás oxigênio é liberado no cátodo.

e)   Ocorre deposição de hidrogênio no catodo e deposição de cloro no anodo.

Comentário: Nível , pois requer

5)   Considerando a eletrolise aquosa do sulfato de cobre (II), responda:

a)   Que substancia é produzida no anôdo ?

R: Oxigenio

b)   Que substancia é produzida no catodo ?

R: Cobre

c)   Que solução é obtida na célula eletrolítica :

R:

d)   Qual a equação global desse processo eletroquímico?

R: Cu(aq) + à Cu(s) + ½ +2 +

JUSTICIATIVA :

Eletrolise aquosa do sulfato de cobre

à+

à +

Semirreaçao do catodo +

Entre os anios e  , os anios hidroxila tem maior facilidade de oxidação , grande gas oxigênio no eletrodo positivo (anodo)

Semirreaçao do anodo :à+ ½ + reação global e a parti de:

à+

à2+ 2

Semirreaçao catodo + à Cu

Semirreaçao do anodo:à+ ½ +

Reação global é:+à2++ Cu (s)+½ (g)

Comentário: Nível fácil , pois requer reconhecimento apenas de câtodo, ânodo e  célula eletrolítica.

6)   Durante o fenômeno de eletrolise ,podemos afirmar que:

a)   G°> 0 e  Eº> 0.

b)   G°> 0 e  Eº< 0.

c)   Gº=  0 e  Eº=0

d)   Gº>0 e       Eº < 0

e) Gº< 0 e  Eº > 0

JUSTIFICATIVA:

Eletrolise ocorre exatamente o inverso da pilha, ou seja: Pilha -          Pilha  Eletrolise      Eletrolise

Comentário: Nível razoável, pois requer conhecimentos de pilhas.

 

7)   As proposições a seguir estão relacionadas com eletrólise:

I. As reações de eletrólise ocorrem com consumo de energia elétrica.

II. Soluções aquosas de glicose não podem ser eletrolisadas porque não conduzem corrente elétrica.

III. Nas eletrólises de soluções salinas, os cátions metálicos sofrem oxidação.

Podemos afirmar que:

a) I é correta.

b) II é correta.

       c) III é correta.

d) I e II são corretas.

e) II e III são corretas.

JUSTIFICATIVA :

I-             verdadeira, eletro de eletricidade e lise de quebra, ou seja, consome eletricidade

II-           verdadeira, pois a glicose é uma molécula, ou seja, possuem ligações moleculares e não sofrem ionização, então não conduz eletricidade

III-         errada, cátion sofre redução.

Comentário: Nível  avançado, pois requer conhecimentos avançados .

8)   Quando fazemos passar uma corrente elétrica por uma solução aquosa de sulfato de sódio, observamos:

a)   a eletrolise  do .

b)   A formação de uma pilha galvânica.

c)   A eletrolise do solvente

d)   A deposição de sódio no catodo.

e)   A redução do sulfato de anodo .

JUSTIFICATIVA:

Eletrolise aquosa do

Anodo = 3O à + 2 +

Catodo =  +  à +

Equação global = 5O à + +O+

O à +

Comentário: Nível razoável , pois requer conhecimento de Eletrolise de Solvente

 

9)   As células eletrolíticas e as células galvânicas têm em comum o fato de:

a)   Serem fundamentais em processos espontâneos .

b)   Serem células eletroquimicas.

c)   Ocorrerem apenas em soluções aquosas.

d)   Serem células voltaicas .

e)   Transformarem energia química em energia elétrica

JUSTIFICATIVA :

a)   errado, pois apenas a galvânica é espontânea .

b)   verdadeira.

c)   errada, existe por exemplo a eletrolise ígnea.

d)   Apenas as galvânicas voltaicas .

e)   Apenas a galvânica faz transformam energia química em energia elétrica.

Comentário: Nível razoável, pois requer conhecimentos de células eletroquímicas.

10)      Observa-se que, ao funcionar, uma pilha eletrolítica sofre aquecimento. Justifique esse fato.  

R- Na eletrolise ocorre o consumo de energia elétrica para gerar energia química, quando isso ocorre o sistema é aquecido, por conta disso, a pilha sofre aquecimento.

Comentário: Nível fácil, pois requer conhecimentos apenas de Eletrolise.