Unesp · Química

Questões de Eletroquímica da Unesp

6 questões oficiais da Unesp sobre Eletroquímica, de 2017 a 2024, com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 2 fáceis, 3 médias, 1 difícil.

Treine Eletroquímica com 6 questões da Unesp

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5 questões de Eletroquímica resolvidas

Questão 1 · Unesp 2024 · Questão 71média

O sistema Li/MnO₂ é o exemplo mais representativo das pilhas primárias (de uso único) de lítio.

(www.smartkits.com.br)

Essas pilhas empregam eletrólitos dissolvidos em solventes não aquosos, em recipientes selados.

O processo de descarga dessa pilha envolve a reação 4Li + MnO₂ → 2Li₂O + Mn

Essa pilha fornece uma diferença de potencial (voltagem) em torno de 3,0 V à temperatura ambiente, mas mostra excelente desempenho em temperaturas superiores.

A grande vantagem das pilhas à base de lítio é a ausência de metais pesados reconhecidamente danosos ao meio ambiente, como mercúrio, cádmio e chumbo. Porém, os perigos relativos à pilha Li/MnO₂ são de outra natureza, estando relacionados ao seu descarte e reciclagem. Após a corrosão do invólucro externo, é liberado o solvente não aquoso, inflamável e tóxico. O lítio metálico não reagido, em contato com água e umidade do ar, desprende calor e gás inflamável (hidrogênio), podendo levar à ignição do produto descartado. Por isso, a presença de voltagem residual nesse resíduo é um problema, pois significa a presença de lítio metálico.

As características listadas para a pilha de lítio tornam a disposição final inadequada e até mesmo a reciclagem uma operação de risco, pela possibilidade de fogo e explosão.

(Jéssica Frontino Paulino et al. “Processamento de pilhas Li/MnO₂ usadas”. Quim. Nova, vol. 30, 2007. Adaptado.)

Para tornar a reciclagem dessa pilha mais segura, o ideal seria o seu descarregamento completo antes do descarte, evitando assim a

A
evaporação do solvente inflamável.
B
redução do lítio metálico pelo oxigênio do ar.
C
reação do óxido de lítio com a água.
D
oxidação do lítio metálico pela água.
E
interação da umidade do ar com o solvente inflamável.

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Gabarito: D

Durante a descarga, o lítio metálico (Li⁰) se oxida a Li⁺ (no Li₂O). Se a pilha é descartada com voltagem residual, ainda tem lítio metálico. O texto diz que esse lítio, em contato com água e umidade, "desprende calor e gás inflamável (hidrogênio)":

2 Li + 2 H₂O → 2 LiOH + H₂

Nessa reação o lítio é oxidado (0 → +1) pela água, que é reduzida a H₂. Descarregar a pilha por completo consome o lítio metálico e evita essa reação perigosa.

Resposta: D

Por que as outras atraem: o solvente inflamável (A, E) também é um perigo citado, mas a descarga não o elimina. (B) diz "redução" do lítio, mas o metal sempre se oxida. (C) trata do óxido de lítio, que é o produto da descarga e não libera hidrogênio.

Dica: metal alcalino + água → base + H₂ + calor; o metal é oxidado.

Questão 2 · Unesp 2023 · Questão 74fácil

O óxido de cério (CeO₂), utilizado em catalisadores automotivos, é obtido pela reação entre cério metálico e oxigênio. Nessa reação, o número de oxidação do cério varia de ______ para ______, sendo, portanto, o agente ______.

As lacunas do texto são preenchidas, respectivamente, por

A
zero, +4 e redutor.
B
zero, +4 e oxidante.
C
zero, +2 e redutor.
D
+1, +4 e redutor.
E
+1, +2 e oxidante.

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Gabarito: A

1. Nox do cério no início: cério metálico é substância simples, então Nox = zero.

2. Nox do cério no CeO₂: o oxigênio tem Nox −2; com dois oxigênios, −4. Para a soma dar zero, o cério tem +4.

3. Papel do cério: o Nox subiu de 0 para +4, logo o cério perdeu elétrons e sofreu oxidação. Quem se oxida é o agente redutor, porque provoca a redução do oxigênio (de 0 para −2).

Resposta: A

Por que as outras atraem: B troca os agentes (quem se oxida é o redutor, não o oxidante); C usa +2, Nox de um óxido CeO, que não é o caso; D e E dão Nox +1 ao metal puro.

Dica: "o agente é o contrário do que sofre": quem se oxida é o redutor, e quem se reduz é o oxidante.

Questão 3 · Unesp 2021 · Questão 69média

Funcionamento de uma folha artificial

As folhas artificiais estão entre as tecnologias mais promissoras para um mundo mais limpo, pois podem tanto capturar o dióxido de carbono da atmosfera quanto transformá-lo em combustíveis limpos, além de gerar energia sob outras formas.

Essas folhas biomiméticas convertem o dióxido de carbono em combustível e decompõem a água em oxigênio e hidrogênio, tudo isso usando energia solar. Os dois processos ocorrem simultaneamente, mas um de cada lado de uma célula fotovoltaica: o oxigênio é produzido no lado “positivo” da célula e o combustível é produzido no lado “negativo”.

(www.inovacaotecnologica.com.br. Adaptado.)

Comparando o processo de fotossíntese natural com o executado pelas folhas artificiais, constata-se que ambos

A
são processos exotérmicos.
B
dependem da ação da clorofila.
C
funcionam como pilhas eletroquímicas.
D
têm os mesmos reagentes e produtos.
E
envolvem transferência de elétrons.

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Gabarito: E

Nas duas situações ocorrem reações de oxirredução:

fotossíntese natural: a água é oxidada (O de –2 vai a 0, liberando O₂) e o carbono do CO₂ é reduzido (de +4 a 0 na glicose), com elétrons levados por cadeias transportadoras;
folha artificial: a célula fotovoltaica usa a luz para mover elétrons: no lado "positivo" a água é oxidada a O₂, e no lado "negativo" o CO₂ é reduzido a combustível.

Ambas envolvem transferência de elétrons.

Resposta: E

Por que as outras atraem: os processos absorvem energia (luz), são endotérmicos (A). A folha artificial não usa clorofila (B). Uma pilha gera energia elétrica com reação espontânea, e aqui a energia é fornecida para forçar reações não espontâneas, como numa eletrólise (C). Os produtos não são os mesmos (D): a folha artificial produz combustível e hidrogênio, não glicose.

Questão 4 · Unesp 2021 · Questão 73fácil

As bacteriorrizas são exemplos de associações simbióticas entre bactérias e raízes de plantas leguminosas. Essas bactérias fixam o nitrogênio atmosférico (N₂), transformando-o em amônia (NH₃). Nessa transformação, o número de oxidação do elemento nitrogênio é alterado de

A
+2 para –3, sendo reduzido.
B
+2 para +1, sendo reduzido.
C
0 para +3, sendo oxidado.
D
0 para +1, sendo oxidado.
E
0 para –3, sendo reduzido.

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Gabarito: E

Nox no N₂: substância simples → 0.

Nox na NH₃: cada H vale +1; a soma é zero: x + 3(+1) = 0 → x = –3.

O nox passa de 0 para –3: diminui, ou seja, o nitrogênio ganha elétrons e é reduzido.

Resposta: E

Dica: oxidação = perda de elétrons = aumento do nox; redução = ganho de elétrons = diminuição do nox.

Questão 5 · Unesp 2017 · Questão 71média

Em um experimento, um estudante realizou, nas Condições Ambiente de Temperatura e Pressão (CATP), a eletrólise de uma solução aquosa de ácido sulfúrico, utilizando uma fonte de corrente elétrica contínua de 0,200 A durante 965 s. Sabendo que a constante de Faraday é 96 500 C/mol e que o volume molar de gás nas CATP é 25 000 mL/mol, o volume de H₂ (g) desprendido durante essa eletrólise foi igual a

A
30,0 mL.
B
45,0 mL.
C
10,0 mL.
D
25,0 mL.
E
50,0 mL.

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Gabarito: D

1. Carga que passou. Q = i · t = 0,200 A × 965 s = 193 C.

2. Mols de elétrons. 193 ÷ 96 500 = 0,002 mol de e^–.

3. Mols de H₂. No cátodo: 2 H⁺ + 2 e^– → H₂. São 2 mol de elétrons por mol de H₂:
n(H₂) = 0,002 ÷ 2 = 0,001 mol.

4. Volume. 0,001 mol × 25 000 mL/mol = 25,0 mL.

Resposta: D

Por que as outras atraem: E (50,0 mL) esquece que cada H₂ consome 2 elétrons. As demais vêm de erros de proporção.

Dica: na eletrólise, sempre passe por "mol de elétrons" e use a semirreação para chegar ao produto.