Oxirredução

01. (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 1000 °C. Há a 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:

2 Al₂O₃ (l) + 3 C (s) → 4 Al (l) + 3 CO₂ (g)

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

Os processos eletroquímicos corretos são representados na alternativa:

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5

02. (Enem PPL 2013) Após o desmonte da bateria automotiva, é obtida uma pasta residual de 6 kg, em que 19%, em massa, é dióxido de chumbo(IV), 60%, sulfato de chumbo(II) e 21%, chumbo metálico. O processo pirometalúrgico é o mais comum na obtenção do chumbo metálico, porém, devido à alta concentração de sulfato de chumbo(II), ocorre grande produção de dióxido de enxofre (SO₂), causador de problemas ambientais. Para eliminar a produção de dióxido de enxofre, utiliza-se o processo hidrometalúrgico, constituído de três etapas, no qual o sulfato de chumbo(II) reage com carbonato de sódio a 1,0 mol/L a 45 °C, obtendo-se um sal insolúvel (etapa 1), que, tratado com ácido nítrico, produz um sal de chumbo solúvel (etapa 2) e, por eletrólise, obtém-se o chumbo metálico com alto grau de pureza (etapa 3).

ARAÚJO, R. V. V. et al. Reciclagem de chumbo de bateria automotiva: estudo de caso. Disponível em: www.iqsc.usp.br. Acesso em: 17 abr. 2010 (adaptado).

Considerando a obtenção de chumbo metálico a partir de sulfato de chumbo(II) na pasta residual, pelo processo hidrometalúrgico, as etapas 1, 2 e 3 objetivam, respectivamente,

1. a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb²⁺ em Pb⁰.
2. a lixiviação ácida e dessulfuração; a lixiviação básica e solubilização; a redução do Pb⁴⁺ em Pb⁰.
3. a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb⁰ em Pb²⁺.
4. a lixiviação ácida e dessulfuração; a lixiviação básica e solubilização; a redução do Pb²⁺ em Pb⁰.
5. a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb⁴⁺ em Pb⁰.

03. (Enem 2024) Placas solares comuns dependem de dias ensolarados para gerar energia. Mas podemos gerar eletricidade com a ajuda de gotas de chuva, revestindo placas solares com uma fina camada de grafeno. Os íons dissociados a partir da água da chuva (A^m+ e Bⁿ⁺) tornam a combinação grafeno e água da chuva um par perfeito para geração de energia. O processo requer apenas uma camada de grafeno para que grande quantidade de elétrons (e⁻) se movimente ao longo da superfície.

TANG, Q. et al. A Solar Cell that is Triggered by Sun and Rain Angewandte Chemie International Edition, n. 55, 2016 (adaptado).

Ao produzir eletricidade em dias chuvosos, o grafeno

1. oxida os cátions dissolvidos na água da chuva.
2. impede a difusão da água através das placas solares.
3. diminui a energia de ativação da reação no pseudocapacitor.
4. forma um compósito não metálico com os íons na água da chuva.
5. gera uma diferença de potencial pela interação dos elétrons com os cátions.

04. (Enem PPL Dia 2016) Utensílios de uso cotidiano e ferramentas que contêm ferro em sua liga metálica tendem a sofrer processo corrosivo e enferrujar. A corrosão é um processo eletroquímico e, no caso do ferro, ocorre a precipitação do óxido de ferro(III) hidratado, substância marrom pouco solúvel, conhecida como ferrugem. Esse processo corrosivo é, de maneira geral, representado pela equação química:

Uma forma de impedir o processo corrosivo nesses utensílios é

1. renovar sua superfície, polindo-a semanalmente.
2. evitar o contato do utensílio com o calor, isolando-o termicamente.
3. impermeabilizar a superfície, isolando-a de seu contato com o ar úmido.
4. esterilizar frequentemente os utensílios, impedindo a proliferação de bactérias.
5. guardar os utensílios em embalagens, isolando-os do contato com outros objetos.

05. (Enem 2025) Objetos de prata escurecem em contato com compostos contendo enxofre por causa da formação de uma fina camada de sulfeto de prata. Um método simples para clarear o objeto consiste em forrar um recipiente com papel alumínio, adicionar ao recipiente uma solução aquosa de cloreto de sódio e, enfim, mergulhar o objeto de prata enegrecido. Em cerca de três minutos, a prata volta à coloração original. As seguintes semirreações e os respectivos potenciais-padrão de redução são úteis para a compreensão dos fenômenos ocorridos.

Ag₂S (s) + 2 e^– → 2 Ag (s) + S^2– (aq)   –0,69 V

O₂ (g) + 4 H⁺ (aq) + 4 e^– → 2 H₂O(l)   +1,23 V

Al³⁺ (aq) + 3 e^– → Al(s)   –1,68 V

SARTORI, E. R.; BATISTA, E. F.; FATIBELLO-FILHO, O. Escurecimento e limpeza de objetos de prata: um experimento simples e de fácil execução envolvendo reações de oxidação-redução. Química Nova na Escola, n. 30, 2008 (adaptado).

Os valores das diferenças de potencial-padrão das reações que representam o escurecimento e o clareamento do objeto de prata são, respectivamente:

1. +0,54 V e +2,37 V.
2. +1,92 V e +0,99 V.
3. –0,15 V e +5,43 V.
4. +2,61 V e +1,29 V.
5. +0,15 V e –1,29 V.

06. (Enem 2014) A revelação das chapas de raios X gera uma solução que contém íons prata na forma de Ag(S₂O₃)₂^3-. Para evitar a descarga desse metal no ambiente, a recuperação de prata metálica pode ser feita tratando eletroquimicamente essa solução com uma espécie adequada. O quadro apresenta semirreações de redução de alguns íons metálicos.

Das espécies apresentadas, a adequada para essa recuperação é

1. Cu (s).
2. Pt (s).
3. Al³⁺ (aq).
4. Sn (s).
5. Zn²⁺ (aq).

07. (Enem 1° Dia 2009) Para que apresente condutividade elétrica adequada a muitas aplicações, o cobre bruto obtido por métodos térmicos é purificado eletroliticamente. Nesse processo, o cobre bruto impuro constitui o ânodo da célula, que está imerso em uma solução de CuSO₄. À medida que o cobre impuro é oxidado no ânodo, íons Cu²⁺ da solução são depositados na forma pura no cátodo. Quanto às impurezas metálicas, algumas são oxidadas, passando à solução, enquanto outras simplesmente se desprendem do ânodo e se sedimentam abaixo dele. As impurezas sedimentadas são posteriormente processadas, e sua comercialização gera receita que ajuda a cobrir os custos do processo. A série eletroquímica a seguir lista o cobre e alguns metais presentes como impurezas no cobre bruto de acordo com suas forças redutoras relativas.

Entre as impurezas metálicas que constam na série apresentada, as que se sedimentam abaixo do ânodo de cobre são

1. Au, Pt, Ag, Zn, Ni e Pb.
2. Au, Pt e Ag.
3. Zn, Ni e Pb.
4. Au e Zn.
5. Ag e Pb.

08. (Enem 2019) Para realizar o desentupimento de tubulações de esgotos residenciais, é utilizada uma mistura sólida comercial que contém hidróxido de sódio (NaOH) e outra espécie química pulverizada. Quando é adicionada água a essa mistura, ocorre uma reação que libera gás hidrogênio e energia na forma de calor, aumentando a eficiência do processo de desentupimento. Considere os potenciais padrão de redução (E⁰) da água e de outras espécies em meio básico, expresso no quadro.

Qual é a outra espécie que está presente na composição da mistura sólida comercial para aumentar sua eficiência?

1. Al
2. Co
3. Cu(OH)₂
4. Fe(OH)₂
5. Pb

09. (Enem Digital 2° Dia 2020) Os objetos de prata tendem a escurecer com o tempo, em contato com compostos de enxofre, por causa da formação de uma película superficial de sulfeto de prata (Ag₂S), que é escuro. Um método muito simples para restaurar a superfície original desses objetos é mergulhá-los em uma solução diluída aquecida de hidróxido de sódio (NaOH), contida em uma panela comum de alumínio. A equação química que ilustra esse processo é:

3 Ag₂S (s) + 2 Al (s) + 8 NaOH (aq) → 6 Ag (s) + 3 Na₂S (aq) + 2 NaAlO₂(aq) + 4 H₂O (l)

A restauração do objeto de prata ocorre por causa do(a)

1. prata, que reduz o enxofre.
2. íon sulfeto, que sofre oxidação.
3. íon hidróxido, que atua como agente oxidante.
4. alumínio, que atua como agente redutor no processo.
5. variação do pH do meio reacional, que aumenta durante a reação.

10. (Enem PPL 2020) Os tanques de armazenamento de gasolina podem, com o tempo, sofrer processos oxidativos, resultando na contaminação do combustível e do solo à sua volta. Uma forma de evitar tais problemas econômicos e ambientais é utilizar preferencialmente metais de sacrifício, protegendo os tanques de armazenamento.

Suponha que seja necessário usar um metal de sacrifício em um tanque de aço (liga de ferro-carbono). Considere as semirreações de redução e seus respectivos potenciais padrão.

Dos metais citados, o que garantirá proteção ao tanque de aço é o

1. zinco.
2. cobre.
3. níquel.
4. cádmio.
5. mercúrio.

11. (Enem 2019) Estudos mostram o desenvolvimento de biochips utilizados para auxiliar o diagnóstico de diabetes melito, doença evidenciada pelo excesso de glicose no organismo. O teste é simples e consiste em duas reações sequenciais na superfície do biochip, entre a amostra de soro sanguíneo do paciente, enzimas específicas e reagente (iodeto de potássio, KI), conforme mostrado na imagem.

Após a adição de soro sanguíneo, o fluxo desloca-se espontaneamente da esquerda para a direita (ii) promovendo reações sequenciais, conforme as equações 1 e 2. Na primeira, há conversão de glicose do sangue em ácido glucônico, gerando peróxido de hidrogênio.

O tipo de reação que ocorre na superfície do biochip, nas duas reações do processo, é

1. análise.
2. síntese.
3. oxirredução.
4. complexação.
5. acido-base.

12. (Enem 2018) Células solares à base de TiO2 sensibilizadas por corantes (S) são promissoras e poderão vir a substituir as células de silício. Nessas células, o corante adsorvido sobre o TiO2 é responsável por absorver a energia luminosa (hv), e o corante excitado (S*) é capaz de transferir elétrons para o TiO2. Um esquema dessa célula e os processos envolvidos estão ilustrados na figura. A conversão de energia solar em elétrica ocorre por meio da sequência de reações apresentadas.

A reação 3 é fundamental para o contínuo funcionamento da célula solar, pois

1. reduz íons I– a I3–.
2. regenera o corante.
3. garante que a reação 4 ocorra.
4. promove a oxidação do corante.
5. transfere elétrons para o eletrodo de TiO2.

13. (Enem 2011) O peróxido de hidrogênio é comumente utilizado como antisséptico e alvejante. Também pode ser empregado em trabalhos de restauração de quadros enegrecidos e no clareamento de dentes. Na presença de soluções ácidas de oxidantes, como o permanganato de potássio, este óxido decompõe-se, conforme a equação a seguir:

De acordo com a estequiometria da reação descrita, a quantidade de permanganato de potássio necessária para reagir completamente com 20,0 mL de uma solução 0,1 mol/L de peróxido de hidrogênio é igual a

1. 2,0×10⁰ mol.
2. 2,0×10^-3 mol.
3. 8,0×10^-1 mol.
4. 8,0×10^-4 mol.
5. 5,0×10^-3 mol.

14. (Enem PPL 2013) O Instituto Luiz Coimbra (UFRJ) lançou o primeiro ônibus urbano movido a hidrogênio do Hemisfério Sul, com tecnologia inteiramente nacional. Sua tração provém de três fontes de energia, sendo uma delas a pilha de combustível, na qual o hidrogênio, gerado por um processo eletroquímico, reage com o oxigênio do ar, formando água.

FRAGA, I. Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br. Acesso em: 20 jul. 2010 (adaptado).

A transformação de energia que ocorre na pilha de combustível responsável pelo movimento do ônibus decorre da energia cinética oriunda do(a)

1. calor absorvido na produção de água.
2. expansão gasosa causada pela produção de água.
3. calor liberado pela reação entre o hidrogênio e o oxigênio.
4. contração gasosa causada pela reação entre o hidrogênio e o oxigênio.
5. eletricidade gerada pela reação de oxirredução do hidrogênio com o oxigênio.

15. (Enem PPL 2015) O papel tem na celulose sua matéria-prima, e uma das etapas de sua produção é o branqueamento, que visa remover a lignina da celulose. Diferentes processos de branqueamento usam, por exemplo, cloro (Cl2), hipoclorito de sódio (NaClO), oxigênio (O2), ozônio (O3) ou peróxido de hidrogênio (H2O2). Alguns processos de branqueamento levam à formação de compostos organoclorados. São apresentadas as estruturas de um fragmento da lignina e do tetracloroguaiacol, um dos organoclorados formados no processo de branqueamento.

Os reagentes capazes de levar à formação de organoclorados no processo citado são

1. O2 e O3.
2. Cl2 e O2.
3. H2O2 e Cl2.
4. NaClO e O3.
5. NaClO e Cl2.

16. (Enem 2013) Um princípio importante na produção de aço é a oxidação do excesso de carbono no ferro-gusa. O produto é chamado de ferro-gusa e contém cerca de 3,3% de carbono. Uma forma de eliminar o excesso de carbono é a oxidação a partir do aquecimento do ferro-gusa com gás oxigênio puro. Os dois principais produtos formados são aço doce (liga de ferro com teor de 0,3% de carbono restante) e gás carbônico. As massas molares aproximadas dos elementos carbono e oxigênio são, respectivamente, 12 g/mol e 16 g/mol.

LEE, J. D. Química Inorgânica não tão concisa. São Paulo: Edgard Blucher, 1999 (adaptado).

Considerando que um forno foi alimentado com 2,5 toneladas de ferro-gusa, a massa de gás carbônico formada, em quilogramas, na produção de aço doce, é mais próxima de

1. 28.
2. 75.
3. 175.
4. 275.
5. 303.

17. (Enem 2014) A liberação de gases clorofluorcarbonos (CFCs) na atmosfera pode provocar depleção de ozônio (O3) na estratosfera. O ozônio estratosférico é responsável por absorver parte da radiação ultravioleta emitida pelo Sol, a qual é nociva aos seres vivos. Esse processo, na camada de ozônio, é ilustrado simplificadamente na figura.

Quimicamente, a destruição do ozônio na atmosfera por gases CFCs é decorrência da

1. clivagem da molécula de ozônio pelos CFCs para produzir espécies radicalares.
2. produção de oxigênio molecular a partir de ozônio, catalisada por átomos de cloro.
3. oxidação do monóxido de cloro por átomos de oxigênio para produzir átomos de cloro.
4. reação direta entre os CFCs e o ozônio para produzir oxigênio molecular e monóxido de cloro.
5. reação de substituição de um dos átomos de oxigênio na molécula de ozônio por átomos de cloro.

18. (Enem 2021) O quadro lista alguns dispositivos eletrônicos que estão presentes no dia a dia, bem como a faixa de força eletromotriz necessária ao seu funcionamento.

Considere que uma bateria é construída pela associação em série de três pilhas de lítio-iodo, nas condições-padrão, conforme as semiequações de redução apresentadas.

L2 + 2 e- → 2l- E° = +0,54 V

Li+ + e- → Li E° = -3,05 V

Essa bateria é adequada para o funcionamento de qual dispositivo eletrônico?

1. I.
2. II.
3. III.
4. IV.
5. V.

19. (Enem 2021) O ciclo do cobre é um experimento didático em que o cobre metálico é utilizado como reagente de partida. Após uma sequência de reações (I, II, III, IV e V), o cobre retorna ao seu estado inicial ao final do ciclo.

A reação de redução do cobre ocorre na etapa

1. I.
2. II.
3. III.
4. IV.
5. V.

20. (Enem PPL 2021) O solvente tetracloroeteno ou percloroetileno é largamente utilizado na indústria de lavagem a seco e em diversas outras indústrias, tais como a de fabricação de gases refrigerantes. Os vapores desse solvente, quando expostos à elevada temperatura na presença de oxigênio e água, sofrem degradação produzindo gases poluentes, conforme representado pela equação:

C2CI4 (g)+ H2O (g) + H2O (g) → 2 HCI(g) + CL2 (g) + CO (g) + CO2 (g)

BORGES, L. D.; MACHADO, P. F. L. Lavagem a seco. Química Nova na Escola, n. 1, fev. 2013 (adaptado).

Os produtos dessa degradação, quando lançados no meio ambiente, contribuem para a

1. elevação do pH do solo.
2. formação de chuva ácida.
3. eutrofização de mananciais.
4. elevação dos níveis de ozônio na atmosfera.
5. formação de óxidos de enxofre na atmosfera.

21. (Enem PPL 2021) Um marceneiro esqueceu um pacote de pregos ao relento, expostos à umidade do ar e à chuva. Com isso, os pregos de ferro, que tinham a massa de 5,6 g cada, acabaram cobertos por uma camada espessa de ferrugem (Fe2O3·H2O), uma substância marron insolúvel, produto da oxidação do ferro metálico, que ocorre segundo a equação química:

2 Fe(s)+ 3/2 O2 (g) + H2O (I) → Fe2O3·H2O (s)

Considere as massas molares (g/mol): H = 1; O = 16; Fe = 56.

Qual foi a massa de ferrugem produzida ao se oxidar a metade (50%) de um prego?

1. 4,459
2. 8,909
3. 17,809
4. 72,009
5. 144,009

22. (Enem 2024) Células a combustível microbianas (CCM) são capazes de gerar eletricidade a partir de águas residuárias urbanas e agroindustriais. As CCM são compostas de duas câmaras. Numa delas, contendo matéria orgânica, as bactérias eletrogênicas crescem formando um biofilme e se alimentam dos poluentes presentes no efluente. Ao se alimentarem, essas bactérias geram uma corrente elétrica que percorre o material sobre o qual se formam o biofilme. Um fio condutor externo possibilita a migração dessa corrente até uma segunda câmara, promovendo uma reação redox. A figura esquematiza uma CCM e as reações envolvidas.

CH3COO- (aq) + 2H2O(I) → 2 CO2 (g) + 7 H+ (aq) + 8 e-

4H+(aq) + O2(g) + 4e- → 2H2O (l)

QUINTO, A. C. Biobaterias geram eletricidade a partir de esgoto sanitário e efluentes agroindustriais. Disponível em: https://jornal.usp.br. Acesso em: 1 dez. 2021 (adaptado).

Qual das equações representa a reação global que ocorre durante o funcionamento dessa CCM?

1. CH3COO- (aq) + O2(g) → 2 CO2 (g) + 3 H+ (aq)
2. CO2 (g) + O2(g) + H+ (aq) + H+ (g) → H2O(I) + CH3COO- (aq)
3. CH3COO- (aq) + H+ (aq) + 2 O2(g) → 2 CO2(g) + 2 H2O (l)
4. CH3COO- (aq) + 6 H2O (l) → 2 CO2 (g) 2 O2(g) + 15H+ (aq)
5. 2 CO2 (g) + 11 H+ (aq) + O2 (g) → CH3COO- (aq) + 4 H2O (l)

23. (Enem 2022) A figura ilustra esquematicamente um processo de remediação de solos contaminados com tricloroeteno (TCE), um agente desengraxante. Em razão de vazamentos de tanques de estocagem ou de manejo inapropriado de resíduos industriais, ele se encontra presente em águas subterrâneas, nas quais forma uma fase líquida densa não aquosa (DNAPL) que se deposita no fundo do aquifero. Essa tecnologia de descontaminação emprega o Íon persulfato (S2O82-), que é convertido no radica •SO4- por minerais que contêm Fe(lll). O esquema representa de forma simplificada o mecanismo de ação química sobre o TCE e a formação dos produtos de degradação.

Esse procedimento de remediação de águas subterrâneas baseia-se em reações de

1. oxirredução.
2. substituição.
3. precipitação.
4. desidratação.
5. neutralização.

24. (Enem 2022) A nanotecnologia é responsável pelo aprimoramento de diversos materiais, incluindo os que são impactados com a presença de poluentes e da umidade na atmosfera, causadores de corrosão. O processo de corrosão é espontâneo e provoca a deterioração de metais como o ferro, que, em presença de oxigênio e água, sofre oxidação, conforme ilustra a equação química:

4 Fe (s) + 2 H2O (l) +3 O2 (g) → 2 Fe2O3 · H2O (s)

Uma forma de garantir a durabilidade da estrutura metálica e a sua resistência à umidade consiste na deposição de filmes finos nanocerâmicos à base de zircônia (ZrO2) e alumina (AL2O2) sobre a superfície do objeto que se deseja proteger.

CLEMENTE, G.A. B. F. et al. O uso de materiais híbridos ou nanocompósitos comorevestimentos anticorrosivos do aço. Química Nova, n. 9, 20221 (adaptado).

Essa nanotecnologia aplicada na proteção contra a corrosão se baseia no(a)

1. proteção catódica, que utiliza um metal fortemente redutor.
2. uso de metais de sacrifício, que se oxidam no lugar do ferro.
3. passivação do ferro, que fica revestido pelo seu próprio óxido.
4. efeito de barreira, que impede o contato com o agente oxidante.
5. galvanização, que usa outros metais de menor potencial de redução.

25. (Enem PPL 2024) O ácido sulfúrico é uma das principais substâncias produzidas industrialmente no mundo. O esquema apresenta, de forma simplificada, as etapas de sua produção.

Em qual etapa ocorre a conversão química do enxofre (S) para o seu maior estado de oxidação?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5

26. (Enem PPL 2019) Algumas moedas utilizam cobre metálico em sua composição. Esse metal, ao ser exposto ao ar úmido, na presença de CO₂, sofre oxidação formando o zinabre, um carbonato básico de fórmula Cu₂(OH)₂CO₃, que é tóxico ao homem e, portanto, caracteriza-se como um poluente do meio ambiente. Com o objetivo de reduzir a contaminação com o zinabre, diminuir o custo de fabricação e aumentar a durabilidade das moedas, é comum utilizar ligas resultantes da associação do cobre com outro elemento metálico.

A propriedade que o metal associado ao cobre deve apresentar para impedir a formação de zinabre nas moedas é, em relação ao cobre,

1. maior caráter ácido.
2. maior número de oxidação.
3. menor potencial de redução.
4. menor capacidade de reação.
5. menor número de elétrons na camada de valência.

27. (Enem PPL 2020) Um cidadão que se mudou de Brasília para Recife, após algum tempo, percebeu que partes de seu carro estavam enferrujando muito rapidamente. Perguntou para seu filho, estudante do ensino médio, a explicação para o fenômeno. O filho pesquisou na internet e descobriu que, por causa da maresia, gotículas de água do mar atingem os objetos de aço (liga de ferro e carbono) e intensificam sua corrosão. Com base nessa informação, o estudante explicou corretamente ao pai o efeito do cloreto de sódio na corrosão.

A explicação correta de a maresia acelerar a corrosão do aço é porque

1. reduz o ferro.
2. oxida o carbono.
3. dissolve a pintura do carro.
4. torna a água mais condutora.
5. diminui a dissolução do oxigênio na água.

28. (Enem PPL 2024) Pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos, desenvolveram um dessalinizador-pilha.

O invento se mostrou muito promissor para dessalinizar água do mar, empregando eletrodos com bismuto e titânio em suas composições. Para realizar a dessalinização, o dispositivo funciona por eletrólise, conforme a figura. No descarregamento do dispositivo ocorre o processo inverso, que permite reaproveitar a energia, como em uma pilha.

Durante a dessalinização da água por eletrólise ocorre a formação de

1. BiOCl no ânodo.
2. H2 (g) no cátodo.
3. Bi no polo positivo.
4. O2 (g) no polo negativo.
5. Na3 Ti2 (PO4)3 no ânodo.

29. (Enem 2023) Um assistente de laboratório precisou descartar sete frascos contendo solução de nitrato de mercúrio(II) que não foram utilizados em uma aula prática. Cada frasco continha 5,25 g de Hg2(NO3)2 dissolvidos em água. Temendo a toxicidade do mercúrio e sabendo que o Hg2Cl2 tem solubilidade muito baixa, o assistente optou por retirar o mercúrio da solução por precipitação com cloreto de sódio (NaCl), conforme a equação química:

Hg2(NO3)2 (aq) + 2 NaCl (aq) → Hg2Cl2 (s) + 2 NaNO3 (aq)

Na dúvida sobre a massa de NaCl a ser utilizada, o assistente aumentou gradativamente a quantidade adicionada em cada frasco, como apresentado no quadro.

O produto obtido em cada experimento foi filtrado, secado e teve sua massa aferida. o assistente organizou os resultados na forma de um gráfico que correlaciona a massa de NaCI adicionada com a massa de Hg2Cl2 obtida em cada frasco. A massa molar do Hg2(NO3)2 é 525 g mol-1, a do NaCl é 58 g mol-1 e a do Hg2Cl2 é 472 g mol-1.

Qual foi o gráfico obtido pelo assistente de laboratório?

30. (Enem 2016) TEXTO I

Biocélulas combustíveis são uma alternativa tecnológica para substituição das baterias convencionais. Em uma biocélula microbiológica, bactérias catalisam reações de oxidação de substratos orgânicos. Liberam elétrons produzidos na respiração celular para um eletrodo, onde fluem por um circuito extremo at´o cátodo do sistema, produzindo corrente elétrica. Uma reação típica que ocorre em biocélulas microbiológicas utiliza o acetato como substrato.

AQUINO NETO, S. Preparação e caracterização de bioanodos para biocélula a combustível etanol/O2. Disponível em: www.teses.usp.br. Acesso em: 23 jun. 2015 (adaptado).

TEXTO II

Em sistemas bioeletroquímicos, os potenciais padrão (E°') apresentam valores característicos. Para as biocélulas de acetato, considere as seguintes semirreações de redução e seus respectivos potenciais:

2 CO2 + 7 H+ 8 e- → CH3COO-+2H2O E°'= –0,3 V

O2 + 4H++4 e– → 2H2O E°' =0,8V

SCOTT, K.; YU, E. H. Microbial electrochemical and fuel cells: fundamentals and applications. Woodhead Publishing Series in Energy in energy n.88,2016(adaptado)

Nessas condições, qual é o número mínimo de biocélulas de acetato, ligadas em série, necessárias para se obter uma diferença de potencial de 4,4 V?

1. 3
2. 4
3. 6
4. 9
5. 15

31. (Enem PPL 2017) O ferro metálico é obtido em altos-fornos pela mistura do minério hematita (d-Fe203) contendo impurezas, coque (C) e calcário (CaCO3), sendo estes mantidos sob um fluxo de ar quente que leva a queima do coque, com a temperatura no alto-forno chegando próximo a 2 000 ºC. As etapas caracterizam o processo em função da temperatura.

No processo de redução desse metal, o agente redutor é o

1. C.
2. CO.
3. CO2.
4. CaO.
5. CaCO3.

32. (Enem 2016 - 3.ª Aplicação) Atualmente, soldados em campo, seja em treinamento ou em combate, podem aquecer suas refeições, prontas e embaladas em bolsas plásticas, utilizando aquecedores químicos, sem precisar fazer fogo. Dentro dessas bolsas existe magnésio metálico em pó e, quando o soldado quer aquecer a comida, ele coloca água dentro da bolsa, promovendo a reação descrita pela equação química:

Mg (s) + 2 H2O (l) → Mg(OH)2 (S) + H2 (g) + 350 kJ

O aquecimento dentro da bolsa ocorre por causa da

1. redução sofrida pelo oxigênio, que é uma reação exotérmica.
2. oxidação sofrida pelo magnésio, que é uma reação exotérmica.
3. redução sofrida pelo magnésio, que é uma reação endotérmica.
4. oxidação sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação exotérmica.
5. redução sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação endotérmica.

33. (Enem 2016 - 3.ª Aplicação) Climatério é o nome de um estágio no processo de amadurecimento de determinados frutos, caracterizado pelo aumento do nível da respiração celular e do gás etileno (C2H4). Como consequência, há o escurecimento do fruto, o que representa a perda de muitas toneladas de alimentos a cada ano.

É possível prolongar a vida de um fruto climatérico pela eliminação do etileno produzido. Na indústria, utiliza-se o permanganato de potássio (KMn04) para oxidar o etileno a etilenoglicol (HOCH2CH2OH), sendo o processo representado de forma simplificada na equação:

2KMnO4 + 3C2H4 + 4H2O → 2MnO2 + 3HOCH2CH2OH + 2KOH

O processo de amadurecimento começa quando a concentração de etileno no ar está em cerca de 1,0 mg de C2H4 por kg de ar.

As massa molares dos elementos H, C, O, K e Mn são, respectivamente, iguais a 1 g/mol, 12 g/mol, 16 g/mol, 39 g/mol e 55 g/mol.

A fim de diminuir essas perdas, sem desperdício de reagentes, a massa mínima de KMnO4 por kg de ar é mais próxima de

1. 0,7 mg.
2. 1,0 mg.
3. 3,8 mg.
4. 5,6 mg.
5. 8,5 mg.

34. (Enem 2016 - 3.ª Aplicação) Um bafômetro simples consiste em um tubo contendo uma mistura sólida de dicromato de potássio em sílica umedecida com ácido sulfúrico. Nesse teste, a detecção da embriaguez por consumo de álcool se dá visualmente, pois a reação que ocorre é a oxidação do álcool a aldeído e a redução do dicromato (alaranjado) a cromo (III) (verde) ou cromo (II) (azul).

A equação balanceada da reação química que representa esse teste é

1. Cr2O72− (aq) + 2 H+ (aq) + 3 CH3–CH2–OH (g) → 2 Cr2+ (aq) + 4 H2O (l) + 3 CH3–COOH (g)
2. Cr2O72− (aq) + 8 H+ (aq) + 3 CH3–CH2–OH (g) → 2 Cr3+ (aq) + 7 H2O (l) + 3 CH3–CHO (g)
3. CrO42− (aq) + 2 H+ (aq) + 3 CH3–CH2–OH (g) → Cr3+ (aq) + 4 H2O (l) + 3 CH3–CHO (g)
4. Cr2O72− (aq) + 8 H+ (aq) + 3 CH3–CHO (g) → 2 Cr3+ (aq) + 4 H2O (l) + 3 CH3–COOH (g)
5. CrO42− (aq) + 2 H+ (aq) + 3 CH3–CHO (g) → Cr2+ (aq) + H2O (l) + 3 CH3–COOH (g)

35. (Enem 2015) A calda bordalesa é uma alternativa empregada no combate a doenças que afetam folhas de plantas.

Sua produção consiste na mistura de uma solução aquosa de sulfato de cobre(II), CuSO4, com óxido de cálcio, CaO, e sua aplicação só deve ser realizada se estender levemente básica. A avaliação rudimentar da basicidade dessa solução é realizada pela adição de três gotas sobre uma faca de ferro limpa. Após três minutos, caso surja uma mancha avermelhada no local da aplicação, afirma-se que a calda bordalesa ainda não está com a basicidade necessária. O quadro apresenta os valores de potenciais padrão de redução (E°) para algumas semirreações de redução.

A equação química que representa a reação de formação da mancha avermelhada é:

1. Ca²⁺ (aq) + 2 Cu+ (aq) → Ca (s) + 2 Cu²⁺ (aq).
2. Ca²⁺ (aq) + 2 Fe²⁺ (aq) → Ca (s) 2 + Fe³⁺ (aq).
3. Cu²⁺ (aq) + 2 Fe²⁺ (aq) → Cu (s) + 2 Fe³⁺ (aq).
4. 3 Ca²⁺ (aq) + 2 Fe (s) → 3 Ca (s) + 2 Fe³⁺ (aq).
5. 3 Cu²⁺ (aq) + 2 Fe (s) → 3 Cu (s) + 2 Fe³⁺ (aq).