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22.14.17: Capítulo 17

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    198353
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    1.

    (a) redução; (b) oxidação; (c) oxidação; (d) redução

    3.

    (uma)F2+Ca2F+Ca2+;F2+Ca2F+Ca2+;(b)Cl2+2 Li2 Li++2 Cl;Cl2+2 Li2 Li++2 Cl;(c)3 Br2+2Fe2Fe3++6 Br;3 Br2+2Fe2Fe3++6 Br;(d)Não4+4H++3 anos3 anos++Não2+2H2ONão4+4H++3 anos3 anos++Não2+2H2O

    5.

    Oxidado: (a) Sn 2+; (b) Hg; (c) Al; reduzido: (a) H 2 O 2; (b) PbO 2; (c)Cr2O72−;Cr2O72−;agente oxidante: (a) H 2 O 2; (b) PbO 2; (c)Cr2O72−;Cr2O72−;agente redutor: (a) Sn 2+; (b) Hg; (c) Al

    7.

    Oxidado = agente redutor: (a)ENTÃO32−;ENTÃO32−;(b) Mn (OH) 2; (c) H 2; (d) Al; reduzido = agente oxidante: (a) Cu (OH) 2; (b) O 2; (c)NÃO3;NÃO3;(d)CRo42−CRo42−

    9.

    Em solução básica, [OH ] > 1××10 −7 M > [H +]. O íon hidrogênio não pode aparecer como um reagente porque sua concentração é essencialmente zero. Se fosse produzido, reagiria instantaneamente com o excesso de íon hidróxido para produzir água. Assim, o íon hidrogênio não deve aparecer como um reagente ou produto na solução básica.

    11.

    (uma)Mg(s)Mg2+(umaq)Ni2+(umaq)Ni(s);Mg(s)Mg2+(umaq)Ni2+(umaq)Ni(s);(b)Cu(s)Cu2+(umaq)Ag+(umaq)Ag(s);Cu(s)Cu2+(umaq)Ag+(umaq)Ag(s);(c)Mn(s)Mn2+(umaq)Sn2+(umaq)Sn(s);Mn(s)Mn2+(umaq)Sn2+(umaq)Sn(s);(d)Pt(s)Cu+(umaq), Copa2+(umaq)Au3+(umaq)Au(s)Pt(s)Cu+(umaq), Copa2+(umaq)Au3+(umaq)Au(s)

    13.

    (uma)Mg(s)+Cu2+(umaq)Mg2+(umaq)+Cu(s);Mg(s)+Cu2+(umaq)Mg2+(umaq)+Cu(s);(b)2Ag+(umaq)+Ni(s)Ni2+(umaq)+2 anos de idade(s)2Ag+(umaq)+Ni(s)Ni2+(umaq)+2 anos de idade(s)

    15.

    Espécie oxidada = agente redutor: (a) Al (s); (b) NO (g); (c) Mg (s); e (d) MnO 2 (s); Espécie reduzida = agente oxidante: (a) Zr 4+ (aq); (b) Ag + (aq); (c)SiO32−(umaq)SiO32−(umaq); e (d)ClO3(umaq)ClO3(umaq)

    17.

    Sem a ponte de sal, o circuito estaria aberto (ou quebrado) e nenhuma corrente poderia fluir. Com uma ponte de sal, cada meia célula permanece eletricamente neutra e a corrente pode fluir pelo circuito.

    19.

    Os eletrodos ativos participam da reação de redução da oxidação. Como os metais formam cátions, o eletrodo perderia massa se os átomos de metal no eletrodo se oxidassem e entrassem em solução. A oxidação ocorre no ânodo.

    21.

    (a) +2,115 V (espontâneo); (b) +0,4626 V (espontâneo); (c) +1,0589 V (espontâneo); (d) +0,727 V (espontâneo)

    23.

    3Cu(s)+2Au3+(umaq)3Cu2+(umaq)+2Au(s);3Cu(s)+2Au3+(umaq)3Cu2+(umaq)+2Au(s);+1,16 V; espontâneo

    25.

    3Cd(s)+2Al3+(umaq)3 Cd2+(umaq)+2Al(s);3Cd(s)+2Al3+(umaq)3 Cd2+(umaq)+2Al(s);−1,259 V; não espontâneo

    27.

    (a) 0 kJ/mol; (b) −83,7 kJ/mol; (c) +235,3 kJ/mol

    29.

    (a) potencial celular padrão: 1,50 V, espontâneo; potencial celular sob condições estabelecidas: 1,43 V, espontâneo; (b) potencial celular padrão: 1,405 V, espontâneo; potencial celular sob condições estabelecidas: 1,423 V, espontâneo; (c) potencial celular padrão: −2,749 V, não espontâneo; potencial celular subdeclarado condições: −2,757 V, não espontâneas

    31.

    (a) 1,7××10 −10; (b) 2,6××10 −21; (c) 4,693××10 21; (d) 1,0××10 −14

    33.

    (uma) ânodo: Cu(s)Cu2+(umaq)+2eEânodo°=0,34 Gcátodo:2×(Ag+(umaq)+eAg(s))Ecátodo°=0,7996 G;ânodo: Cu(s)Cu2+(umaq)+2eEânodo°=0,34 Gcátodo:2×(Ag+(umaq)+eAg(s))Ecátodo°=0,7996 G;(b) 3,5××10 15; (c) 5,6××10 −9 M

    34.

    As baterias são autônomas e têm um suprimento limitado de reagentes para gastar antes de se esgotarem. Como alternativa, os subprodutos da reação da bateria se acumulam e interferem na reação. Como uma célula de combustível é constantemente reabastecida com reagentes e os produtos são expelidos, ela pode continuar funcionando enquanto os reagentes forem fornecidos.

    36.

    A célula E, conforme descrito na equação de Nernst, tem um termo diretamente proporcional à temperatura. Em baixas temperaturas, esse termo é reduzido, resultando em uma menor voltagem da célula fornecida pela bateria ao dispositivo — o mesmo efeito de uma bateria descarregada.

    38.

    Mg e Zn

    40.

    Ambos os exemplos envolvem proteção catódica. O ânodo (sacrificial) é o metal que corrói (oxida ou reage). No caso do ferro (−0,447 V) e do zinco (−0,7618 V), o zinco tem um potencial de redução padrão mais negativo e, portanto, serve como ânodo. No caso do ferro e do cobre (0,34 V), o ferro tem o menor potencial de redução padrão e, portanto, corrói (serve como ânodo).

    42.

    Embora o potencial de redução do lítio o torne capaz de proteger os outros metais, esse alto potencial também é indicativo de quão reativo é o lítio; ele teria uma reação espontânea com a maioria das substâncias. Isso significa que o lítio reagiria rapidamente com outras substâncias, mesmo aquelas que não oxidariam o metal que ele está tentando proteger. Uma reatividade como essa significa que o ânodo sacrificial se esgotaria rapidamente e precisaria ser substituído com frequência. (Motivo adicional opcional: risco de incêndio na presença de água.)

    46.

    (uma)massa Ca=69,1 gmassa Cl2=122 g;massa Ca=69,1 gmassa Cl2=122 g;(b)massa Li=23,9 gmassa H2=3,48 g;massa Li=23,9 gmassa H2=3,48 g;(c)massa Al=31,0 gmassa Cl2=122 g;massa Al=31,0 gmassa Cl2=122 g;(d)Cr em massa=59,8 gBarra de massa2=276 gCr em massa=59,8 gBarra de massa2=276 g

    48.

    0,79 L