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Eletrólise em solução aquosa – Aula de Química Enem Posted: 19 Aug 2015 12:37 PM PDT Eletrólise em solução aquosa. Revisão Enem e Vestibular. Eletrólise: "Energia elétrica proveniente de fonte externa, é utilizada para produzir reações de oxidação-redução (redox) não espontâneas." Se você não ‘entendeu de primeira’, vamos escrever de uma forma diferente: Um processo de Eletrólise (ou Eletroquímica) ocorre quando se aplica (ou se cria) uma corrente elétrica num meio aquoso onde os compostos ali presentes passam por uma reação química que converte energia química em energia elétrica, ou vice-versa. A presença do circuito elétrico que se fecha ali provoca estas reações. É o fundamento do funcionamento das baterias e pilhas. Uma observação importante é que a fonte de energia externa não pode criar nem destruir elétrons neste processo. Exemplo: Funcionamento Eletrólise do NaCl em solução aquosa. Ocorre competição entre dissociação da água e do NaCl: Dissociação da água Dissociação do NaCl (imagem Wikipedia) Anodo: No polo negativo, pode ser reduzido o H+ a H2 ou Na+ a Na0 Catodo: No polo negativo, pode ser oxidado o Cl– ou o HO– No caso desta representação na imagem ocorrerá primeiramente a descarga (redução) do cátion H+ no polo negativo e descarga (oxidação) do ânion Cl– no polo positivo. Pois estes são mais reativos. Ordem de redução dos cátions Au3+ > Pt2+ > Hg2+ > Ag+ > Cu2+ > Ni2+ > Cd2+ > Pb2+ > Fe2+ > Zn2+ > Mn2+ > H3O+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > Ba2+ > K+ > Li+ > Cs+ Ordem de oxidação dos ânions: Ânions não oxigenados e o HSO4– > HO– > ânions oxigenados e o F– Análise quantitativa da eletrólise Leis da eletroquímica • Primeira Lei de Faraday m = k'.Q Q= i.Δt onde: m= massa formada ou transformada k'= constante de proporcionalidade Q= quantidade de carga elétrica aplicada i= intensidade da corrente elétrica Δt= intervalo de tempo Assim: m= k'.i.Δt . Desta fórmula se depreende que quanto maior a intensidade da corrente elétrica, maior a massa formada. • Segunda Lei de Faraday m= k''.E onde: m= massa formada ou transformada k''= constante de proporcionalidade E= equivalente-grama (é o quociente entre a massa molar pela valência (carga) do átomo). Para células eletrolíticas ligadas ou conectadas em série: Equação geral da eletroquímica Onde constante de Faraday (F) = 96500 C/mol I em ampères e t em segundos Saiba mais sobre Eletrólise em solução aquosa nesta aula do canal Química Em Ação – Prof. Paulo Valim, disponível no Youtube. Após assistir, revise o que você aprendeu respondendo aos nossos desafios! Desafios para você resolver e compartilhar Questão 1 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 3h, empregando-se uma corrente elétrica de intensidade igual a 10A. A massa de cobre puro recuperada é de aproximadamente. Dados: Constante de Faraday F= 96500 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 Dica 1 – Preparado para o Exame Nacional do Ensino Médio? Que tal revisar sobre a Eletrólise em mais esta aula de Química Enem e garantir uma boa nota nas provas – http://blogdoenem.com.br/eletrolise-quimica-enem-2/ Questão 2 O alumínio é o segundo metal mais utilizado no mundo. Sua resistência à corrosão é devida à camada aderente e impermeável de óxido que se forma sobre a superfície do metal. Essa camada protetora pode ser tornada mais espessa através de um processo denominado anodização (figura abaixo). Nesse processo, o oxigênio é gerado por eletrólise, segundo a semirreação. H2O(l) → 1/2O2(g) + 2e– + 2H+(aq) O oxigênio reage, em seguida, com o alumínio, formando o óxido correspondente. Com referência ao exposto, a afirmativa falsa é: a) a anodização aumenta a resistência do alumínio à corrosão. b) o fluxo de elétrons, pelo circuito externo, ocorre na direção do abjeto de alumínio. c) o objeto de alumínio constitui o ânodo da célula eletroquímica. d) o processo de anodização consome energia elétrica. e) o processo de anodização é um tipo de eletrólise em solução. Dica 2 – Relembre sobre os principais tipos de Pilhas nesta aula de Química Enem sobre Células Secundárias, Células Primárias e Células Combustível. Estude conosco! – http://blogdoenem.com.br/pilhas-principais-tipos-quimica-enem/ Questão 3 Da água do mar, podem ser obtidas grandes quantidades de um sal que é a origem das seguintes transformações: Neste esquema, X, Y, Z e W representam: a) x= oxigênio; y= cloro; z= hidrogênio; w= sabão b) x= sódio; y= oxigênio; z= dióxido de carbono; w= triglicerídeo c) x= hidrogênio; y= cloro; z= água; w= sabão d) x= cloro; y= hidrogênio; z= água; w= carboidratos e) x= hidrogênio; y= cloro; z= dióxido de carbono; w= triglicerídeo Dica 3 – Estude tudo sobre Pilhas: Células Galvânicas em mais esta aula de revisão para a prova de Química Enem. O Exame Nacional do Ensino Médio está chegando! – http://blogdoenem.com.br/pilhas-quimica-enem/ Questão 4 O alumínio é um metal leve e muito resistente, tendo diversas aplicações industriais. Esse metal passou a ser explorado economicamente a partir de 1886, com a implementação do processo Héroult-Hall. O alumínio é encontrado geralmente na bauxita, minério que apresenta alto teor de alumina (Al2O3 ). O processo Héroult-Hall consiste na redução do alumínio presente na alumina para alumínio metálico, por meio de eletrólise. A semirreação de redução é representada por: Al3+ + 3e– → Al0 Se uma cela eletrolítica opera durante uma hora, passando carga equivalente a 3600F, a massa de alumínio metálico produzida é. a) 32,4 kg b) 96,5 kg c) 97,2 kg d) 3,60 kg e) 27,0 kg Questão 5 Dados: 2H+ + 2e– → H2(aq) E=0,0 V Na+ + e– → Na E=-2,7 V A produção industrial de gás cloro (CL2) ocorre a partir da eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio. Sobre esse processo foram feitas algumas afirmações: I. O ânion cloreto é oxidado no ânodo (polo positivo) da cuba eletrolítica. II. No cátodo, o cátion sódio é reduzido, produzindo sódio metálico. III. Nesse processo, também são produzidos gás hidrogênio (H2 ) e solução aquosa de soda cáustica (NaOH). As afirmações corretas são: a) apenas I. b) apenas I e III. c) apenas II e III. d) apenas I e II. e) todas.  Você consegue resolver estes exercícios? Então resolva e coloque um comentário no post, logo abaixo, explicando o seu raciocínio e apontando a alternativa correta para cada questão. Quem compartilha a resolução de um exercício ganha em dobro: ensina e aprende ao mesmo tempo. Ensinar é uma das melhores formas de aprender! O post Eletrólise em solução aquosa – Aula de Química Enem apareceu primeiro em Blog do Enem.

Lixo Atômico, um problema mundial. Revisão Enem. Confira. Posted: 19 Aug 2015 03:54 AM PDT O Lixo Atômico (ou resíduo radioativo) é formado de resíduos que contêm elementos químicos radioativos ativos que não têm propósito de uso prático. São resíduos ou subprodutos de usinas nucleares, de equipamentos médicos ou de usos industriais. Nas usinas nucleares o resíduo é o que sobra da Fissão Nuclear. Mesmo após as reações que geram o calor utilizado nas usinas estes resíduos continuam ativos emitindo radioatividade por centenas de anos.  Este tipo de resíduo também pode ser gerado durante o processamento de  armas nucleares, equipamentos de radioterapia, e de medicina nuclear.  De onde vem o lixo atômico? O maior volume de lixo atômico é gerado através das usinas nucleares responsáveis pela produção de energia elétrica, e no ciclo de geração de combustível nuclear. Um reator nuclear cria durante seu funcionamento partículas radioativas que são extremamente perigosas, como por exemplo o césio, plutônio e o estrôncio, entre outras. O plutônio por sua vez pode ser utilizado inclusive em armas nucleares, com grande poder de destruição. Após o uso inicial  estes materiais viram resíduos radioativos, e precisam ser ‘blindados’ em capsulas para não contaminar o meio-ambiente com as radiações emitidas. Os resíduos podem ser confinados em cápsulas submarinas, subterrâneas ou mesmo em depósitos específicos de superfície. O Lixo Atômico emite particulas na forma de raios Alfa, Beta ou Gama durante o processo de instabilidade de elementos como o Urânio, o Rádio, o Plutônio e o Tório. O Urânio, por exemplo, e encontrado com 92 prótons e vai perdendo esta quantidade emitindo radiações até que chegue aos 82 prótons, transformado-se em chumbo. A radioatividade pode ser natural ou induzida através do bombardeamento de alguns elementos, fazendo um processo de ‘enriquecimento’ dos elementos, que depois podem ser utilzados em equipamentos médicos ou industriais, em usinas nucleares, ou em bombas atômicas. veja o que é radioatividade Radioatividade Estima-se que sejam gerados cerca de 10 mil toneladas de lixo atômico no mundo anualmente, e esses resíduos necessitam de um cuidado muito especial no tratamento do lixo e no seu destino final, sob pena de causarem danos irreversíveis ao meio ambiente e a vida humana, com doenças e morte. Veja quais são os Elementos Radioativos, do que consiste a Radioatividade, e os diversos usos que os seres humanos fazem dela. Confira nesta aula sobre Radioatividade. Aula Gratuita sobre Lixo Atômico – Assista a um super vídeo que o blog do Enem separou para você. Se liga! Cai na prova do Enem e também nos vestibulares de todo o Brasil. Para se ter uma idéia do "presente" que está sendo deixado para as futuras gerações, o lixo atômico que uma usina nuclear produz  utilizando Plutônio enriquecido leva aproximadamente 24.000 anos para ter sua radioatividade reduzida pela metade. O lixo atômico é classificado como: 1-Resíduos de desclassificação: Não possuem radioatividade suficiente para levar perigo à saúde das pessoas ou ao meio ambiente, no presente e para as gerações futuras. Podem ser utilizados como materiais convencionais. 2- Resíduos de Baixa Atividade: Possuem radioatividade gama ou beta em níveis menores a 0,04 GBq/m³ (gigabecquerel por metro cúbico, unidade do Sistema Internacional de medidas para a radiação), caso sejam líquidos, 0,00004 GBq/m³ se forem gasosos e a taxa é inferior a 20 mSv/h (unidade do Sistema Internacional de medidas que mede a dose de radiação absorvida pela matéria viva). Só são considerados desta categoria os resíduos que além do seu período de semidesintegração é inferior a 30 anos. Podem ser armazenados em depósitos superficiais. 3- Resíduos de Atividade Média: Possuem radiação gama ou beta com níveis superiores aos resíduos de baixa atividade, mas inferiores a 4GBq/m³ para líquidos, gasosos com qualquer atividade e sólidos cuja taxa de radiação em contato supere os 20 mSv/h. Da mesma maneira que os resíduos de baixa radioatividade, só podem ser considerados desta categoria aqueles resíduos cujo período de semidesintegração seja inferior a 30 anos. Podem ser armazenados em depósitos superficiais. 4- Resíduos de Alta Atividade ou Alta Vida Média: São todos aqueles materiais emissores de radiação alfa e aqueles emissores de radiação beta  ou gama que superem os níveis impostos pelos limites dos resíduos de média atividade. Também todos os que superem um período de semidesintegração de 30 anos. Devem ser mantidos em armazenamento geológico profundo. O que fazer com o Lixo Atômico?   Agora que você já sabe o que é o lixo atômico e os perigos causados por ele, resta-nos uma pergunta: onde depositar o lixo atômico? Uma vez que a radioatividade desses rejeitos se prolonga por milhares de anos e é extremamente nociva aos seres vivos, resta buscar ajuda aos órgãos competentes para um descarte adequado. Os rejeitos de usinas nucleares são colocados em recipientes especiais e descartados em locais com revestimento de concreto, devendo permanecer confinados por um período longo, que varia de 50 a 300 anos. A radiação desaparece após esse tempo e não oferece mais riscos. Mas é importante destacar que esse período não é fixo, pode variar de um lixo para outro. Um dos maiores acidentes envolvendo o lixo Nuclear ocorreu na cidade de Goiânia, em 13 de setembro de 1987, e resultou na morte de mais de 400 pessoas. O material radioativo responsável pela catástrofe foi o Césio 137, que contaminou adultos e crianças. Após o acidente foi preciso criar o repositório: local isolado e profundo, recoberto com placas de chumbo (isolante), onde o lixo nuclear foi armazenado. Acesse o link e veja mais sobre esse acidente: Dicas do Blog do Enem 1 – Relembre as principais unidades de medidas mais utilizadas nas questões de química dos vestibulares de todo Brasil e no Enem. Acesse o nosso link e veja tudo sobre as unidades e suas conversões. Aproveite essa oportunidade! http://blogdoenem.com.br/unidades-de-medidas-quimica/ 2 – Relembre outros assuntos de química acessando o nosso blog www.blogdoenem.com.br e gabarite as questões de química nas provas dos vestibulares e do Enem. Os textos e exemplos de apresentação desta aula foram preparados pela professora Munique Dias para o Blog do Enem. Munique é formada em química pela UFSC, tem mestrado e atualmente cursa o doutorado em Engenharia. Química, também pela UFSC. Facebook: https://www.facebook.com/MuniqueDias . O post Lixo Atômico, um problema mundial. 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