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Questão de Química — Eletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday. — IBFC 2017

QuímicaEletroquímica: Oxirredução, Potenciais Padrão de Redução, Pilha, Eletrólise e Leis de Faraday.
Código
qq274636
Banca
IBFC
Órgão
POLÍCIA CIENTÍFICA-PR
Ano
2017
Nível
Superior
Cargo
Perito Criminal - Área 3
Avalie as afirmações que seguem com base no tema “Relação a seleção de materiais”.I. A quantidade máxima de energia que se pode obter de uma reação química, sob forma de energia elétrica, é igual a variação de energia livre de reação.II. Em eletroquímica, os potenciais de eletrodos reversíveis são aqueles que correspondem ao equilíbrio entre o metal e os íons desse mesmo metal que estão em solução.III. Toda pilha se caracteriza por uma diferença de potencial entre seus eletrodos em circuito aberto.Está correto o que se afirma em:
  1. AI e II, apenas
  2. BII e III, apenas
  3. CI e III, apenas
  4. DI, II e III
  5. EII, apenas
Revelar gabarito e comentário

GabaritoD — I, II e III

Comentário gerado por IA. É um apoio ao estudo, ancorado em fontes, mas pode conter imprecisões — confira sempre na fonte oficial (lei, súmula, edital e gabarito da banca). Encontrou um erro? Use “Reportar”.

Relação entre energia livre, potenciais reversíveis e diferença de potencial em pilhas

Gabarito: letra D. As três afirmativas estão corretas. A energia elétrica máxima de uma reação é a variação de energia livre (ΔG); o potencial reversível de um eletrodo é o de equilíbrio metal-íon; e toda pilha tem diferença de potencial em circuito aberto (força eletromotriz).

A questão testa conceitos fundamentais de eletroquímica. Vamos analisar cada afirmativa.

1Energia elétrica máxima
ΔG (energia livre)
ΔG = -nFE
2Potencial reversível
Equilíbrio metal ↔ íon
Ex.: Zn(s) ⇌ Zn²⁺(aq) + 2e⁻
Equação de Nernst
3Pilha em circuito aberto
Diferença de potencial (fem)
Sem corrente elétrica
fem = E⁰(cátodo) - E⁰(ânodo)
Eletroquímica
LEVELsoulevel.com.br
Eletroquímica: Energia elétrica máxima (ΔG (energia livre), ΔG = -nFE); Potencial reversível (Equilíbrio metal ↔ íon, Ex.: Zn(s) ⇌ Zn²⁺(aq) + 2e⁻, Equação de Nernst); Pilha em circuito aberto (Diferença de potencial (fem), Sem corrente elétrica, fem = E⁰(cátodo) - E⁰(ânodo))

Item I — ✅ Correto

A energia elétrica máxima que se pode extrair de uma reação química, em condições de reversibilidade, é igual à variação da energia livre de Gibbs (ΔG). A relação é dada por ΔG=−nFE\Delta G = -nFE, onde nn é o número de mols de elétrons transferidos, FF a constante de Faraday e EE o potencial da célula. Portanto, a afirmativa está correta.

Item II — ✅ Correto

Um eletrodo reversível é aquele cujo potencial é determinado pelo equilíbrio entre a forma reduzida (metal) e a forma oxidada (íons do mesmo metal). Exemplo: Zn(s)⇌Zn2+(aq)+2e−Zn(s) \rightleftharpoons Zn^{2+}(aq) + 2e^-. Nesse equilíbrio, o potencial de eletrodo é dado pela equação de Nernst e representa o potencial reversível. A afirmativa está correta.

Item III — ✅ Correto

Em circuito aberto, não há passagem de corrente elétrica, mas existe uma diferença de potencial entre os eletrodos, que é a força eletromotriz (fem) da pilha. Essa diferença de potencial é igual à diferença entre os potenciais de redução dos eletrodos (considerando-se as condições). Logo, a afirmativa está correta.

Conclusão: Todas as afirmativas (I, II e III) estão corretas. Portanto, a alternativa D é o gabarito.

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