Questões de Química · ITA

QuímicaOutros temasITA 2021

ITA – Vestibular (1ª fase)

Questão de Química

Sejam dadas as reações no equilíbrio envolvidas nos processos de carga e descarga de uma bateria chumbo-ácido e seus respectivos potenciais padrão de eletrodo versus EPH (Eº) ou constantes de dissociação ácidas (Ka), todos a 25 °C. Semirreações principais: Eº (V) i. PbSO4(s) + 2e− ⇌ Pb(s) + SO4²−(aq) −0,36 ii. PbSO4(s) + H+(aq) + 2e− ⇌ Pb(s) + HSO4−(aq) −0,30 iii. PbO2(s) + HSO4−(aq) + 3H+(aq) + 2e− ⇌ PbSO4(s) + 2H2O(ℓ) 1,63 iv. PbO2(s) + SO4²−(aq) + 4H+(aq) + 2e− ⇌ PbSO4(s) + 2H2O(ℓ) 1,69 Semirreações secundárias: v. 2H+(aq) + 2e− ⇌ H2(g) 0,00 vi. O2(g) + 4H+(aq) + 4e− ⇌ 2H2O(ℓ) 1,23 Reações de equilíbrio ácido-base: Ka vii. H2SO4(aq) ⇌ H+(aq) + HSO4−(aq) grande viii. HSO4−(aq) ⇌ H+(aq) + SO4²−(aq) 1×10−2 Sabe-se que a bateria converte Pb e PbO2 em PbSO4 na descarga e que, em condições normais, o pH da solução eletrolítica é menor que 1. A respeito dessa bateria, foram feitas as seguintes afirmações: I. Em condições normais, durante a descarga, a semirreação principal que ocorre no ânodo é a i e, no cátodo, é a iv. II. Em condições normais, o potencial da bateria no equilíbrio pode ser representado por E = 1,93 − 0,06pH + 0,06log[HSO4−]. III. Em condições padrão, a eletrólise da água sempre acontece. IV. Em pH ∼ 2, os potenciais das semirreações secundárias igualam-se aos potenciais das semirreações principais do ânodo e do cátodo, respectivamente, portanto a eletrólise da água não ocorre quando o eletrólito tem pH > 2. Considerando apenas argumentos baseados no equilíbrio termodinâmico a 25 °C, está(ão) ERRADA(S) apenas a(s) afirmação(ões)

Sua resposta

Mais questões de Outros temas

Questão de prova oficial, com o gabarito definitivo publicado pela banca. Reproduzida para fins de estudo.