23 questões oficiais do ENEM sobre Eletroquímica, de 2009 a 2025, todas com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 4 fáceis, 18 médias, 1 difícil.
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Questão 1 · ENEM 2019 · Questão 91média
Para realizar o desentupimento de tubulações de esgotos residenciais, é utilizada uma mistura sólida comercial que contém hidróxido de sódio (NaOH) e outra espécie química pulverizada. Quando é adicionada água a essa mistura, ocorre uma reação que libera gás hidrogênio e energia na forma de calor, aumentando a eficiência do processo de desentupimento. Considere os potenciais padrão de redução (E ) da água e de outras espécies em meio básico, expressos no quadro.
Qual é a outra espécie que está presente na composição da mistura sólida comercial para aumentar sua eficiência?
A
Al
B
Co
C
Cu(OH)2
D
Fe(OH)2
E
Pb
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Gabarito: A
A reação libera gás hidrogênio, ou seja, a água é reduzida: 2 H2O + 2e⁻ → H2 + 2 OH⁻ (E = −0,83 V).
A outra espécie precisa ser oxidada. Para a reação ser espontânea, o potencial de redução dela deve ser menor que −0,83 V.
Co(OH)2 (−0,73), Cu(OH)2 (−0,22) e Pb (−0,58): maiores que −0,83, não reagem.
Fe(OH)2 (−0,88): o valor é menor, mas Fe(OH)2 já é a forma oxidada. Quem seria oxidado é o Fe metálico.
Al(OH)4⁻/Al (−2,33): bem menor. O Al metálico é oxidado pela água.
Alternativa A.
Dica: quem tem menor potencial de redução se oxida. Verifique também se a espécie dada é a forma reduzida.
Questão 2 · ENEM 2018 · Questão 93fácil
Em 1938 o arqueólogo alemão Wilhelm König, diretor do Museu Nacional do Iraque, encontrou um objeto estranho na coleção da instituição, que poderia ter sido usado como uma pilha, similar às utilizadas em nossos dias. A suposta pilha, datada de cerca de 200 a.C., é constituída de um pequeno vaso de barro (argila) no qual foram instalados um tubo de cobre, uma barra de ferro (aparentemente corroída por ácido) e uma tampa de betume (asfalto), conforme ilustrado. Considere os potenciais-padrão de redução: E (Fe2+|Fe) = −0,44 V; E (H+|H2) = 0,00 V; e E (Cu2+|Cu) = +0,34 V.
Tampa de betume
Barra de ferro
Tubo de cobre Vestígio
de ácido
Vaso de
barro
As pilhas de Bagdá e a acupuntura. Disponível em: http://jornalggn.com.br. Acesso em: 14 dez. 2014 (adaptado).
Nessa suposta pilha, qual dos componentes atuaria como cátodo?
A
A tampa de betume.
B
O vestígio de ácido.
C
A barra de ferro.
D
O tubo de cobre.
E
O vaso de barro.
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Gabarito: D
Entre os materiais citados, ferro (E° = -0,44 V), hidrogênio (0,00 V) e cobre (+0,34 V), o de maior potencial de redução é o cobre. Ele sofre redução, então é o cátodo.
O ferro, de menor potencial, é oxidado e é o ânodo. Alternativa D, o tubo de cobre.
B (ácido) tem potencial de 0,00 V, menor que o do cobre. O betume e o barro são isolantes e não participam das semirreações.
Dica: cátodo é onde ocorre redução, no eletrodo de maior potencial de redução.
Questão 3 · ENEM 2017 · Questão 95média
DO0725AZ3
A eletrólise é um processo não espontâneo de grande importância para a indústria química. Uma de suas aplicações é a obtenção do gás cloro e do hidróxido de sódio, a partir de uma solução aquosa de cloreto de sódio. Nesse procedimento, utiliza-se uma célula eletroquímica, como ilustrado.
e
Solução aquosa
e
de NaCl
Ânodo de carbono
Diafragma de amianto
Cátodo de carbono
Dreno para solução
aquosa alcalina
Célula eletroquímica
SHREVE, R. N.; BRINK Jr., J. A. Indústrias de processos químicos. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1997 (adaptado).
No processo eletrolítico ilustrado, o produto secundário obtido é o
A
vapor de água.
B
oxigênio molecular.
C
hipoclorito de sódio.
D
hidrogênio molecular.
E
cloreto de hidrogênio.
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Gabarito: D
Na eletrólise de NaCl em solução aquosa (com diafragma):
Ânodo (+): 2 Cl- -> Cl2 + 2 e-
Cátodo (-): 2 H2O + 2 e- -> H2 + 2 OH-
O gás que sai no cátodo (produto secundário) é o hidrogênio molecular, e a solução alcalina (NaOH) é recolhida no dreno. Alternativa D.
O2 não se forma nesse processo; hipoclorito e HCl não aparecem, pois o diafragma separa os produtos.
Dica: na eletrólise de salmoura, o ânodo gera Cl2 e o cátodo gera H2 e NaOH.
Questão 4 · ENEM 2015 · Questão 58média
Alimentos
em
conserva
são
frequentemente armazenados em latas metálicas seladas, fabricadas com um material chamado folha de flandres, que consiste de uma chapa de aço revestida com uma fina camada de estanho, metal brilhante e de difícil oxidação. É comum que a superfície interna seja ainda revestida por uma camada de verniz à base de epóxi, embora também existam latas sem esse revestimento, apresentando uma camada de estanho mais espessa.
SANTANA, V. M. S. A leitura e a química das substâncias. Cadernos PDE. Ivaiporã: Secretaria de Estado da Educação do Paraná (SEED); Universidade Estadual de Londrina, 2010 (adaptado).
Comprar
uma
lata
de
conserva
amassada
no supermercado é desaconselhável porque o amassado pode
A
alterar a pressão no interior da lata, promovendo a degradação acelerada do alimento.
B
romper a camada de estanho, permitindo a corrosão do ferro e alterações do alimento.
C
prejudicar o apelo visual da embalagem, apesar de não afetar as propriedades do alimento.
D
romper a camada de verniz, fazendo com que o metal tóxico estanho contamine o alimento.
E
desprender camadas de verniz, que se dissolverão no meio aquoso, contaminando o alimento.
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Gabarito: B
A folha de flandres é aço (ferro) coberto por estanho. O estanho protege o ferro. Se a lata amassa, a camada de estanho pode se romper e o ferro fica exposto ao ar e à umidade do alimento, o que causa corrosão do ferro e altera o alimento. Alternativa B.
A: não é a pressão que causa degradação acelerada. C: o amassado afeta mais que a aparência. D: o estanho é de difícil oxidação e não é o problema. E: o verniz é um polímero epóxi, e não se dissolve no meio aquoso.
Dica: o revestimento protege; quando é rompido, o metal de baixo (ferro) corrói.
Questão 5 · ENEM 2013 · Questão 46média
Músculos artificiais são dispositivos feitos com plásticos inteligentes que respondem a uma corrente elétrica com um movimento mecânico. A oxidação e redução de um polímero condutor criam cargas positivas e/ou negativas no material, que são compensadas com a inserção ou expulsão de cátions ou ânions. Por exemplo, na figura os filmes escuros são de polipirrol e o filme branco é de um eletrólito polimérico contendo um sal inorgânico. Quando o polipirrol sofre oxidação, há a inserção de ânions para compensar a carga positiva no polímero e o filme se expande. Na outra face do dispositivo o filme de polipirrol sofre redução, expulsando ânions, e o filme se contrai. Pela montagem, em sanduíche, o sistema todo se movimenta de forma harmônica, conforme mostrado na figura.
-
DE PAOLI, M. A. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, São Paulo, maio 2001 (adaptado).
A camada central de eletrólito polimérico é importante porque
A
absorve a irradiação de partículas carregadas, emitidas pelo aquecimento elétrico dos filmes de polipirrol.
B
permite a difusão dos íons promovida pela aplicação de diferença de potencial, fechando o circuito elétrico.
C
mantém um gradiente térmico no material para promover a dilatação/contração térmica de cada filme de polipirrol.
D
permite a condução de elétrons livres, promovida pela aplicação de diferença de potencial, gerando corrente elétrica.
E
promove a polarização das moléculas poliméricas, o que resulta no movimento gerado pela aplicação de diferença de potencial.
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Gabarito: B
Os filmes de polipirrol são os dois eletrodos. Para que a corrente elétrica circule, o circuito precisa estar fechado. Os elétrons passam pelo fio externo, e dentro do dispositivo quem fecha o circuito são os íons, que se movem pelo eletrólito polimérico no meio. A tensão aplicada provoca a difusão dos íons (alternativa B).
As outras estão erradas: o eletrólito não absorve partículas emitidas pelo aquecimento (A), o movimento não é térmico (C), eletrólito conduz íons e não elétrons livres (D), e o movimento não é causado por polarização das moléculas (E).
Dica: no eletrólito, a corrente é de íons; nos fios e eletrodos, é de elétrons.
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