Uma célula voltaica consiste em uma lâmina de chumbo metálico em uma solução de
em uma proveta, e na outra proveta um eletrodo de platina é imerso em uma solução de NaCl , com gás de
borbulhando ao redor do eletrodo. As duas provetas são conectadas por meio de uma ponte salina.(a) Qual eletrodo funciona como anodo e qual funciona como catodo?
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos uma célula voltaica com duas meias‐células:
- Uma lâmina de Pb(s) mergulhada em solução de Pb(NO₃)₂.
- Um eletrodo de Pt imerso em solução de NaCl, com O₂ borbulhando.
O que a gente quer saber é: qual eletrodo é ânodo (onde acontece oxidação) e qual é cátodo (onde acontece redução).
Conteúdo: eletroquímica básica (meias‐reações, potenciais padrão, identificação de ânodo/cátodo).
Vamos precisar:
– Escrever as meias‐reações envolvidas (Pb²⁺/Pb e O₂/H₂O/OH⁻).
– Usar potenciais de redução padrão para ver o que ocorre espontaneamente.
Passo 2
Primeiro, escreve as meias‐reações de redução (já que é o padrão):
Para o chumbo:
Para o chumbo:
Para o oxigênio em meio neutro/leve básico (já que só temos NaCl + água):
Passo 3
Agora, pra saber o que ocorre como redução (cátodo) e o que vai se reverter (ânodo), a gente compara os potenciais de redução padrão:
– O₂/H₂O/OH⁻ tem V
– Pb²⁺/Pb tem V
Quanto maior o , mais favorável é a redução. Então quem ganha a disputa e se reduz é o oxigênio (0,40 V).
– O₂/H₂O/OH⁻ tem
– Pb²⁺/Pb tem
Quanto maior o
Passo 4
Se o oxigênio se reduz no eletrodo de Pt, esse eletrodo é o cátodo.
A outra reação tem que acontecer como oxidação pra fechar o circuito.
Reverte-se a meia‐reação do chumbo, virando:
A outra reação tem que acontecer como oxidação pra fechar o circuito.
Reverte-se a meia‐reação do chumbo, virando:
E isso só rola no eletrodo de Pb, que vira ânodo.
Resposta
Anôdo: eletrodo de chumbo (Pb), onde ocorre oxidação de Pb(s) para Pb²⁺.
Cátodo: eletrodo de platina (Pt), onde ocorre redução de O₂ a OH⁻.
Cátodo: eletrodo de platina (Pt), onde ocorre redução de O₂ a OH⁻.