Enem: lista de exercícios sobre eletrólise

(Enem 2017 — adaptada) 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.

No processo eletrolítico ilustrado, tem-se a seguinte reação global:

(Enem 2017) 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.

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.    

(Enem 2013) Eu também podia decompor a água, se fosse salgada ou acidulada, usando a pilha de Daniell como fonte de força. Lembro o prazer extraordinário que sentia ao decompor um pouco de água em uma taça para ovos quentes, vendo-a separar-se em seus elementos, o oxigênio em um eletrodo, o hidrogênio no outro. A eletricidade de uma pilha de 1 volt parecia tão fraca, e, no entanto podia ser suficiente para desfazer um composto químico, a água…

SACKS, O. Tio Tungstênio: memórias de uma infância química. São Paulo: Cia. das Letras, 2002.

O fragmento do romance de Oliver Sacks relata a separação dos elementos que compõem a água. O princípio do método apresentado é utilizado industrialmente na

a) obtenção de ouro a partir de pepitas.   

b) obtenção de calcário a partir de rochas.   

c) obtenção de alumínio a partir da bauxita.   

d) obtenção de ferro a partir de seus óxidos.   

e) obtenção de amônia a partir de hidrogênio e nitrogênio.   

(Enem 2010) A eletrólise é muito empregada na indústria com o objetivo de reaproveitar parte dos metais sucateados. O cobre, por exemplo, é um dos metais com maior rendimento no processo de eletrólise, com uma recuperação de aproximadamente 99,9%. Por ser um metal de alto valor comercial e de múltiplas aplicações, sua recuperação torna-se viável economicamente.

Suponha que, em um processo de recuperação de cobre puro, tenha-se eletrolisado uma solução de sulfato de cobre (II) (CuSO₄) durante 3 h, empregando-se uma corrente elétrica de intensidade igual a 10A. A massa de cobre puro recuperada é de aproximadamente

Dados: Constante de Faraday F = 96 500 C/mol; Massa molar em g/mol: Cu = 63,5.

a) 0,02g.   

b) 0,04g.   

c) 2,40g.   

d) 35,5g.   

e) 71,0g.   

(Enem Digital 2020) As pilhas recarregáveis, bastante utilizadas atualmente, são formadas por sistemas que atuam como uma célula galvânica, enquanto estão sendo descarregadas, e como célula eletrolítica, quando estão sendo recarregadas.

Uma pilha é formada pelos elementos níquel e cádmio e seu carregador deve fornecer uma diferença de potencial mínima para promover a recarga. Quanto maior a diferença de potencial gerada pelo carregador, maior será o seu custo. Considere os valores de potencial padrão de redução dessas espécies:

Ni2+ (aq) + 2 e− ⇌ (s)            E° = −0,230 V

Cd2+ (aq) + 2 e− ⇌ Cd (s)      E° = −0,402 V

Teoricamente, para que um carregador seja ao mesmo tempo eficiente e tenha o menor preço, a diferença de potencial mínima, em volt, que ele deve superar é de

a) 0,086.

b) 0,172.

c) 0,316.

d) 0,632.

e) 1,264.

(Enem PPL 2015) O alumínio é um metal bastante versátil, pois, a partir dele, podem-se confeccionar materiais amplamente utilizados pela sociedade. A obtenção do alumínio ocorre a partir da bauxita, que é purificada e dissolvida em criolita fundida (Na₃AℓF₆) e eletrolisada a cerca de 1.000 ºC. Há liberação do gás dióxido de carbono (CO₂), formado a partir da reação de um dos produtos da eletrólise com o material presente nos eletrodos. O ânodo é formado por barras de grafita submergidas na mistura fundida. O cátodo é uma caixa de ferro coberta de grafita. A reação global do processo é:

Na etapa de obtenção do alumínio líquido, as reações que ocorrem no cátodo e ânodo são:

(Enem PPL 2011) A matéria-prima básica para a fabricação de calçados plásticos é a resina de PVC. A seguir é apresentado o fluxograma de fabricação do PVC e sua fórmula química.

Siglas: PVC — policloreto de vinila; EDC — dicloro etano; MVC — monocloreto de vinila

Para a produção do PVC, a obtenção do cloro é proveniente do processo de

a) destilação.   

b) eletrólise.   

c) fusão ígnea.   

d) filtração a vácuo.   

e) precipitação fracionada.   

(EsPCEx 2021) Nestes últimos anos, os alunos da EsPCEx têm realizado uma prática no laboratório de química envolvendo eletrólise com eletrodos inertes de grafite. Eles seguem um procedimento experimental conforme a descrição: - Num béquer de capacidade 100 mL (cuba eletrolítica) coloque cerca de 50 ml de solução aquosa de sulfato de zinco (ZnSO₄₎ de concentração 1 mol·L-1. Tome como eletrodos duas barras finas de grafite. Ligue-as com auxílio de fios a uma fonte externa de eletricidade (bateria) com corrente de 2 Ampères. Essa fonte tem capacidade para efetuar perfeitamente esse processo de eletrólise. Uma das barras deve ser ligada ao polo negativo da fonte e a outra barra, ao polo positivo da fonte. Mergulhe os eletrodos na solução durante 32 minutos e 10 segundos e observe.

Considere o arranjo eletrolítico (a  e  conforme visto na figura a seguir:

Dados: 1 Faraday (F) = 96500 Coubomb (C)/mol de elétrons; Zn = 65,4.

Acerca do experimento e os conceitos químicos envolvidos, são feitas as seguintes afirmativas:

I. Na superfície da barra de grafite ligada como cátodo da eletrólise ocorre a eletrodeposição do zinco metálico.

II. A semirreação de oxidação que ocorre no ânodo da eletrólise é Zn_(s) → Zn2+_(aq) + 2 e-.

III. Durante o processo a barra de grafite ligada ao polo positivo da bateria se oxida.

IV. No ânodo da eletrólise ocorre uma reação de oxidação da hidroxila com formação do gás oxigênio e água.

V. A massa de zinco metálico obtida no processo de eletrólise será de

Das afirmativas feitas, estão corretas apenas

a) I e IV.   

b) I, III e IV.   

c) I e V.   

d) II e III.   

e) III, IV e V.   

(FMP 2020) A galvanostegia é um processo químico que consiste na aplicação, mediante deposição eletrolítica, de revestimentos metálicos aderentes, para modificar as propriedades ou as dimensões da superfície de um metal. Ela pode melhorar o aspecto, a dureza ou a resistência à corrosão e à formação de manchas superficiais.

Nos processos de galvanostegia, o objeto a ser tratado é imerso em uma solução que contenha o metal a ser depositado, sob a forma de íons, sejam simples ou complexos.

Disponívelem:<https://editorarealize.com.br/revistas/conapesc/trabalhos/TRABALHO_EV058_MD1_SA86_ID1941_17052016200759.pdf>. Acesso em: 22 jul. 2019. Adaptado.

Sabe-se que o objeto a ser niquelado é ligado eletricamente ao polo negativo de um gerador com corrente contínua.

Sendo assim, admite-se que a reação que ocorre no cátodo seja representada por

a) Ni+2 → Ni0 +2 e-

b) Ni0 → Ni+3 + 3 e-  

c) Ni0 + 2 e- → Ni+2 

d) Ni0 → Ni+2 +2 e- 

e) Ni+2 +2 e- → Ni0

(EsPCEx 2020) Neste ano de 2019, foi realizada pelos alunos da EsPCEx uma prática no laboratório de química envolvendo eletrólise com eletrodos ativos conforme a descrição experimental:

- Num béquer de capacidade 100 ml (cuba eletrolítica) coloque cerca de 50 ml de solução aquosa de sulfato de cobre II de concentração 1 mol·L-1 Tome como eletrodos uma barra fina de cobre e um prego de ferro. Ligue-os com auxílio de fios a uma fonte externa de eletricidade com uma corrente contínua de intensidade de 3 Ampères. Essa fonte tem capacidade para efetuar perfeitamente esse processo de eletrólise. O prego deve ser ligado ao polo negativo da fonte e a barra de cobre, ao polo positivo da fonte. Mergulhe os eletrodos na solução durante 16 minutos e 5 segundos e observe.

Considere o arranjo eletrolítico (a 25 °C e 1 atm) e o sal completamente dissociado, conforme visto na figura a seguir:

Dados: 1 Faraday (F) = 96.500 Coulomb (C) /mol de elétrons; Cu = 63,5.

Na discussão apresentada nos relatórios dos diversos grupos de alunos, surgiram as seguintes afirmativas:

I. Na superfície do prego ocorreu a deposição de cobre metálico.

II. Durante o processo a barra de cobre se oxida.

III. A massa de cobre metálico que se depositou na superfície do prego foi de 2,45 g.

IV. A semirreação de redução que ocorre no cátodo é Cu²⁺ + 2 e⁻ Cu°.

V. A reação global é Fe²⁺ + Cu° Fe° + Cu²⁺.

Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativas corretas dentre as listadas acima.

a) I, II e IV.    

b) II, III e V.    

c) I, IV e V.    

d) I, II, III e IV.    

e) I, II e V.