As baterias recarregáveis são vantajosas pelo fato de prolongar sua vida útil e diminuir o descarte, aumentando a relação custo-benefício e gerando maior apelo ambiental. A bateria automotiva é um dos tipos mais utilizados, sendo que seu funcionamento é baseado na reação do chumbo metálico com óxido de chumbo IV, em solução de ácido sulfúrico, conforme representado na reação a seguir:
Baseado nas semirreações de redução, analise as proposições:
I.
é agente redutor e o PbO 2 é agente oxidante.
II. Nessa reação, o Pb (s) é o polo positivo e o PbO 2 é o polo negativo.
III. A voltagem dessa pilha é
, sendo o
ânodo e o
cátodo.
IV. Como são utilizadas 6 pilhas em série, a voltagem geral é de aproximadamente 8 V.
É correto apenas o que se afirma em:
(a) I, III e IV.
(b) I, II, III e IV.
© I, II e III.
(d) II e III.
(e) III e IV.
Baseado nas semirreações de redução, analise as proposições:
I.
II. Nessa reação, o Pb (s) é o polo positivo e o PbO 2 é o polo negativo.
III. A voltagem dessa pilha é
IV. Como são utilizadas 6 pilhas em série, a voltagem geral é de aproximadamente 8 V.
É correto apenas o que se afirma em:
(a) I, III e IV.
(b) I, II, III e IV.
© I, II e III.
(d) II e III.
(e) III e IV.
Passo 1
Beleza, o exercício é sobre eletroquímica: a reação da bateria de chumbo (Pb) com PbO₂ em ácido sulfúrico. A gente tem duas semi-reações de redução com seus potenciais (E°) e precisa apontar quem é agente redutor/oxidante, identificar ânodo/cátodo, calcular a voltagem da pilha e, por fim, ver quais das afirmações I–IV batem com isso. Vamos precisar usar:
- Conceito de agente redutor e agente oxidante
- Identificar ânodo (oxidação) e cátodo (redução)
- Fórmula da ddp da pilha:
Passo 2
Identificando as semi-reações:
Redução do PbO₂ (cátodo):
Redução do PbO₂ (cátodo):
Oxidação do Pb metálico (invertendo a redução dada):
– Quem perde elétron (Pb) é agente redutor; quem ganha (PbO₂) é agente oxidante. Isso confirma a afirmação I.
Passo 3
Agora, qual é o polo positivo e negativo? Em pilha galvânica:
• Ânodo (oxidação) vira polo negativo.
• Cátodo (redução) vira polo positivo.
Aqui o ânodo é o Pb(s) e o cátodo é o PbO₂. Então a afirmação II (“Pb(s) é polo positivo e PbO₂ é negativo”) está invertida e é falsa.
• Ânodo (oxidação) vira polo negativo.
• Cátodo (redução) vira polo positivo.
Aqui o ânodo é o Pb(s) e o cátodo é o PbO₂. Então a afirmação II (“Pb(s) é polo positivo e PbO₂ é negativo”) está invertida e é falsa.
Passo 4
Vamos calcular a voltagem da pilha:
Isso confirma III. Se você ligar 6 dessas pilhas em série, multiplica por 6:
confirmando a IV.
Resposta
Apenas as afirmações I, III e IV estão corretas. Opção (a).