terça-feira, 12 de novembro de 2013

Curiosidade de Química

A espuma se forma pela emulsão do sabão
A espuma se forma pela emulsão do sabão
Se o sabão é feito de óleos e gorduras, como é capaz de limpar superfícies engorduradas? É uma pergunta curiosa, uma vez que a composição básica dos sabões é justamente as gorduras animais e os óleos vegetais, todos insolúveis em água, daí o porquê da água sozinha não limpar esses compostos.

Uma grande descoberta revolucionou a limpeza, através dela é possível limpar sujidades acumuladas. Tudo muito simples: a mistura de óleos (ésteres) com soluções alcalinas (hidróxido de sódio ou potássio) deu origem a um produto que se dissolve em água e retira gorduras. Estamos falando do sabão, acompanhe a equação que tornou possível sua produção:

Óleo + base → sabão + glicerol

Voltando à pergunta anterior, se óleos são insolúveis em água, como é possível retirá-los usando água e sabão? Graças ao caráter polar e apolar do sabão. Abaixo uma demonstração de como funciona a interação entre sabão, água e óleo.



Repare que a molécula de sabão possui uma parte polar e outra apolar. A cadeia apolar formada por hidrocarbonetos (− CH2) se sente atraída por óleos (apolar) e a extremidade polar (contendo íons) interage com a água. Dizemos então que a molécula COONa é polar e hidrofílica (reage com água) e a cadeia de hidrocarbonetos é hidrofóbica (tem aversão à água). Essa força de atração é baseada na regra: “semelhante dissolve semelhante”.

Assim é possível que se forme uma emulsão (mistura) caracterizada pela espuma. É a partir dessa interação entre os componentes do sabão que se torna possível limpar superfícies cheias de gordura

sexta-feira, 8 de novembro de 2013


SAS

Cap. 23 - Eletrólise com eletrodos reativos

1. No banho de ouro em um anel de prata, tanto o anel quanto o eletrodo de platina foram imersos em uma solução aquosa de nitrato áurico. Sobre esse processo de eletrodeposição, podemos afirmar que:
      a)      Ocorre redução do ouro metálico.
      b)      A água oxida-se.
      c)       A platina sofre corrosão.
      d)      O nitrato recobre a placa de platina.
      e)      A douração é um processo espontâneo.

Justificativa: 
      A alternativa correta é a letra "b", pois durante o banho de ouro em anel de prata imerso em uma solução de nitrato áurico (Au(NO3)3) ocorrerá a redução dos íons Au3+ no cátodo e a oxidação da água no ânodo.
2. De uma forma geral, os afluentes gerados em operações de galvanoplastia consistem nos descartes periódicos dos diversos banhos concentrados exauridos (desengraxantes, decapantes, cromatizantes, banhos de eletrodeposição etc.) e nas águas menos contaminadas. Esses afluentes são compostos por água e reativos. Após o tratamento desses afluentes tem-se como resultado a geração de resíduos com altos teores de metais e outros componentes tóxicos.
Uma forma de se reduzir o volume desses resíduos consiste:
      a) Em reduzir as atividades industriais da galvanoplastia.
b) Substituir as células eletrolíticas por células galvânicas.
      c) Incentivar a utilização de soluções muito diluídas nas eletrodeposições.
      d) Subsidiar os afluentes da galvanoplastia.
      e) Reduzir as perdas de reativos químicos.

      Justicativa: 
     A alternativa correta é a letra "e", pois reduzir as perdas de reativos químicos é a melhor forma de se evitar o lançamento de grandes volumes de efluentes descartados nas águas após a realização de diversos processos de galvanoplastia.

3. (UFV) O processo de galvanização consiste no revestimento metálico de peças condutoras que são colocadas como eletrodos negativos em circuito de eletrólise (observe o esquema a seguir).

Considere as seguintes afirmativas:
                                I. Na chave, ocorre a reação: Ni2+ + 2 e Ni0
                                II. No pólo positivo, ocorre a oxidação do níquel.
                                III.No pólo positivo, ocorre a reação: Ni° → Ni² + 2 e¯
                                IV. O eletrodo positivo sofre corrosão durante a eletrólise.
                                V. A chave é corroída durante o processo.
A alternativa que contém apenas as afirmativas corretas é :
      a)      I, II, III, IV e V.
      b)      I, II, III, e IV.
      c)       I, II e III.
      d)      II e III.
      e)      I, II, III e V.
04.  (ITA- Adaptada) Em um processo de eletrodeposição de níquel, empregou-se um eletrodo ativo de níquel e um eletrodo de cobre, ambos parcialmente imersos em uma solução aquosa contendo sais de níquel (cloreto de sulfato) dissolvidos, sendo este eletrólito tamponado com ácido bórico. No decorrer do processo, conduzindo à temperatura de 55 °C e pressão de 1 atm, o níquel metálico depositou-se sobre a superfície do eletrodo de cobre. Considere que as seguintes afirmações sejam feitas:
                                I. Ocorre formação de gás cloro no eletrodo de cobre.
                                II. A concentração de íons cobre aumenta na solução eletrolítica.
                                III. Ocorre formação de hidrogênio gasoso no eletrodo de níquel.
                                IV. O ácido bórico promove a precipitação de níquel na forma de produto insolúvel no meio aquoso.
Explique e justifique a veracidade ou não de cada uma das afirmações.
Resposta:
 A I é falsa pois no eletrodo de cobre ocorrerá a reducão do Ni2+
 A II também é falsa pois eletrodo de cobre é o cátodo 
 A III também é falsa pois o eletrodo de níquel é o ânodo no qual ocorrerá a oxidação do próprio eletrodo.
 A IV é falsa pois os boratos de metais de transição são geralmente insolúveis.
05.   O refino eletrolítico do cobre talvez seja a aplicação mais importante da eletrólise. Nesse processo, ocorre:
       a) Obtenção de metais alcalinos na lama anódica.
       b) Oxidação de Cu².
       c) Redução do cobre metálico.
       d) Oxidação do cobre metálico e redução do cátion cúprico.
       e) Obtenção do cobre como composto puro.
06)   Na douração de uma peça metálica, a platina faz parte do eletrodo no qual ocorre a oxidação. Diante disso,  podemos afirmar que a solução aquosa de sal de ouro:
       a) Deve ser concentrada.
       b) Deve ser diluída.
       c) Não participa do processo.
       d) Resfria-se ao longo do processo.
       e) Deve ter soluto insolúvel em água.

Justificativa:
Na douração da peça metálica, deve-se utilizar uma solução concentrada do sal de ouro, visto que os íons  Au3+ não são oriundos do ânodo. 
07) (UFMG) O diagrama a seguir mostra um esquema utilizado para recuperar moedas de cobre antigas, parcialmente oxidadas.

O processo que ocorre na superfície da moeda é:
      a) Cu²² q + 2 e¯ → Cu s
      b) Cu s → Cu ² + 2 e¯
      c) 2HOl → 1O₂₍g + 4H¹⁺₍aq + 4 e¯
      d) 4OH¹¯ aq → 1O₂₍g + 2Hl + 4 e¯
      e) 1O²g + 4H¹⁺₍aq + 4e¯ → 2Hl
08)   (UFG- Adaptada) Em metalurgia, um dos processos de purificação de metais é a eletrodeposição. Esse processo é representado pelo esquema a seguir, nos quais dois eletrodos inertes são colocados em um recipiente que contem solução aquosa de NiCl.
Baseando-se no esquema apresentado anteriormente, escreva as semirreações que ocorrem no cátodo e no ânodo dessa célula eletrolítica.
09)   (FUVEST) Para pratear eletroliticamente um objeto de cobre e controlar a massa de prata depositada no objeto foram montada a aparelhagem a seguir:
I, II e III, são respectivamente:
a)      Objeto de cobre, chapa de platina e amperímetro.
b)      Chapa de prata, objeto de cobre e voltímetro.
c)      Objeto de cobre, chapa de cobre e voltímetro.
d)      Objeto de cobre, chapa de prata e amperímetro.
e)      Chapa de prata, objeto de cobre e amperímetro.

Justificativa:
No polo negativo (II) haverá redução de cátions Age deposição de prata metálica sobre o cobre. No polo positivo, haverá oxidação da prata metálica e o amperímetro é usado para regular a corrente elétrica.

10) (UNIP) Em uma fábrica, foi feita uma tubulação de ferro contendo juntas (ligações entre tubos de ferro) feitas de cobre. Nessa tubulação passa uma solução aquosa. Essa empresa está sofrendo de problemas de corrosão na tubulação. Imagine que você foi chamado para resolver o problema. Faça, então, um relatório para o dono da empresa explicando por que ocorre a corrosão e quais as partes da tubulação mais afetadas, bem como apresentando uma solução para o problema.
      Resposta: 
      O sistema é a tubulação de água, os materiais são os tubos (ferro-carbono) e as juntas (cobre. As observações  feitas foi de que há intenso processo corrosivo na região próxima às juntas e, que a causa foi a corrosão galvânica provocada pelo contato de dois metais diferentes (cobre e ferro), que causa a corrosão do metal de maior potencial de oxidação. A possível solução seria da limpeza das áreas com corrosão, a substituição do material corroído e a substituição das juntas de cobre. 

Cap. 22 - Eletrólise ígnea e em meio aquoso


1)(PUC-CAMP) Se, na aula sobre eletrolise, um aluno tiver que exemplificar um produto que é industrialmente obtido por tal processo, poderá citar:
I A soda caustica;
II O ferro;
III O alumínio.
Desses exemplos, somente:
a)   I é corrreto
b)   II é correto
c)   III é correto
d)   I e III são corretos
e)   II e III são corretos  
RESPOSTA: D
 JUSTIFICATIVA: industrialmente obtém-se alumínio através da eletrolise ígnea do alumínio (bauxita) .
O alumínio se dissocia
.à2+
No eletrodo negativo ocorre a seguinte reação :
4à 4Al
No eletrodo positivo :
6à
A equação global é :
2à 4+
4à4Al
à+ 12
à 4Al+
Solda caustica é obtido através da eletrolise de cloreto de sódio
2NaCl+ 2O à  + 2NaOH +
2)   (fuvest) É comum encontrar nas lojas de materiais para piscina o anuncio : "temos cloro liquido"

a) Há erro em tal anuncio ? Explique.
R: O erro é que , para se obter cloro liquido na pressão ambiente , seria necessário uma temperatura abaixo de -34 . O que chamam de cloro “liquido” , é na verdade uma solução aquosa de cloro , o cloro nas condições ambiente é gasoso .
b)Quando se obtem cloro por eletrolise de soluçao aquosa de cloreto de sodio tambem se forma hidrogenio.Mostre como se formam o hidrogenio e o cloro nessa eletrolise .
R: Eletrolise aquosa do NaCl
2NaCl à 2 + 2
2O + à 2H +  (catodo)
Catodo( - )  Reduçao : +à
Anodo (+)  Oxidaçao :  + à
Reaçao global : 2NaCl + O à 2NaOH + +
3)   A semelhança entre as eletrolises ígnea e aquosa do cloreto de sódio é que, em ambas:
a)   A água sofre oxidação do ânodo e redução do cátodo.
b)   Pode haver oxidação do cloreto no anodo
c)   Pode haver desprendimento de hidrogênio no catodo
d)   É obtida soda caustica
e)   Há redução de cloro no cátodo
 RESPOSTA : B
JUSTIFICATIVA :  Eletrolise ígnea do NaCl :
NaCl à  +
Haverá ocorrência de duas semireaçoes
Catodo (-) :  +
Anodo (+) :Clà +0,5  ou ½  ( oxidaçao )
Soma-se algebricamente os 3 processos
NaClà  
  + àNa
Equação global NaCl àNa + 0,5  ou NaClà Na+ ½
Eletrolise aquosa do NaCl
2NaClà 2+2
Catodo 2O + à +2
Anodo 2à + 2 oxidação do cloreto
4)   Na eletrolise exaustiva de salmoura, observa-se que com o tempo:
a)   A liberação de gás cloro decresce e a liberação de gás oxigênio crece.
b)   A liberação de gás cloro decresce e a liberação de gás oxigênio não ocorre .
c)   A liberação de gás cloro cresce e a liberação de gás oxigênio permanece constante.
d)   O gás cloro é liberado no ânodo, enquanto o gás oxigênio é liberado no cátodo.
e)   Ocorre deposição de hidrogênio no catodo e deposição de cloro no anodo.
 RESPOSTA : A
JUSTIFICATIVA : Nas eletrolises das soluções aquosas , mesmo quando o   não tem prioridade de descarga em relação ao outro anion , neste caso o cloreto  , os dois anions descarregam simultaneamente no anodo . A descarga do íon hidróxido não e levada em consideração porque é negligenciada . Porem , quando a eletrolise e exaustiva , o fenômeno ocorre por tempo suficiente para que a concentração de íons cloreto fique muito baixa , e isso faz com que a liberação de gás cloro no eletrodo decresça . Logo , a descarga de íon    aumenta e a liberação de gás do oxigênio do anodo cresce . Por tanto , na eletrolise exaustiva da salmora inicialmente temos a liberação considerável de gás cloro no anodo , mas , a medida que o tempo passa , a liberação de gás cloro nesse eletrodo decresce sendo substituída pela liberação do gás oxigênio
5)   Considerando a eletrolise aquosa do sulfato de cobre (II), responda:
a)   Que substancia é produzida no anodo ?
R: Oxigênio
b)   Que substancia é produzida no catodo ?
R: Cobre
c)   Que solução é obtida na célula eletrolítica :
R: 
d)   Qual a equação global desse processo eletroquímico?
R: Cu(aq) + à Cu(s) + ½ +2  +
JUSTICIATIVA : Eletrolise aquosa do sulfato de cobre
 à +
à  +
Semirreaçao do catodo +
Entre os anios  e  , os anios hidroxila tem maior facilidade de oxidação , grande gas oxigênio no eletrodo positivo (anodo)
Semirreaçao do anodo : à+ ½ + reação global e a parti de:
à +
à2+ 2
Semirreaçao catodo + à Cu
Semirreaçao do anodo : : à+ ½ +
Reação global é : +à2++ Cu (s)+½ (g)

6)   Durante o fenômeno de eletrolise ,podemos afirmar que:
a)   G 0  e  E  0
b)   G0  e    E <   0
c)   G   = 0   e   E = 0
d)   G   0       e   E < 0
e)   G  0  e    E > 0

RESPOTA : D
JUSTIFICATIVA: Eletrolise ocorre exatamente o inverso da pilha, ou seja: Pilha         :   G0                                      Pilha        : E  0
Eletrolise :   G 0      Eletrolise :  E < 
                          
7)   As proposições a seguir estão relacionadas com eletrólise:
I. As reações de eletrólise ocorrem com consumo de energia elétrica.
II. Soluções aquosas de glicose não podem ser eletrolisadas porque não conduzem corrente elétrica.
III. Nas eletrólises de soluções salinas, os cátions metálicos sofrem oxidação.

Podemos afirmar que:
a) I é correta.
b) II é correta.
c) III é correta.
d) I e II são corretas.
e) II e III são corretas.
RESPOTA: D
JUSTIFICATIVA :
I-             verdadeira, eletro de eletricidade e lise de quebra, ou seja, consome eletricidade
II-           verdadeira, pois a glicose é uma molécula, ou seja, possuem ligações moleculares e não sofrem ionização, então não conduz eletricidade
III-         errada, cátion sofre redução.

8)   Quando fazemos passar uma corrente elétrica por uma solução aquosa de sulfato de sódio, observamos:

a)   a eletrolise  do .
b)   A formação de uma pilha galvânica.
c)   A eletrolise do solvente
d)   A deposição de sódio no catodo.
e)   A redução do sulfato de anodo .
RESPOSTA: C
JUSTIFICATIVA:
Eletrolise aquosa do  
Anodo = 3O à1/2  + 2 + 2

Catodo = 2O + 2 à  +2

Equação global = 5O à1/2 +  + + 2  (simplifica)

O  à  1/2 +  ocorre eletrolise do solvente .



9)   As células eletrolíticas e as células galvânicas têm em comum o fato de:
a)   Serem fundamentais em processos espontâneos .
b)   Serem células eletroquimicas.
c)   Ocorrerem apenas em soluções aquosas.
d)   Serem células voltaicas .
e)   Transformarem energia química em energia elétrica
RESPOSTA : B
JUSTIFICATIVA :
a)   errado, pois apenas a galvânica é espontânea .
b)   verdadeira.
c)   errada, existe por exemplo a eletrolise ígnea.
d)   Apenas as galvânicas voltaicas .
e)   Apenas a galvânica faz transformam energia química em energia elétrica.

10)      Observa-se que, ao funcionar, uma pilha eletrolítica sofre aquecimento. Justifique esse fato.  

R- Na eletrolise ocorre o consumo de energia elétrica para gerar energia química, quando isso ocorre o sistema é aquecido, por conta disso, a pilha sofre aquecimento.