Indique o ânodo e o cátodo das pilhas construídas com os seguintes pares de metais, calcule o potencial padrão e indique se a pilha é espontânea.
Pb e Ag

Passo 1

O enunciado pede para uma pilha composta pelos metais chumbo (Pb) e prata (Ag):
\bullet identificar qual metal atua como ânodo (oxidação) e qual atua como cátodo (redução);
\bullet calcular o potencial-padrão da pilha, E^\circ_{\text{pilha}};
\bullet decidir se a reação global é espontânea.
Conteúdo: eletroquímica de pilhas galvânicas e uso de potenciais-padrão de redução.

Passo 2

Escrevemos as semi-reações de redução e seus potenciais-padrão (tabela de eletroquímica):
\mathrm{Ag}^+ + \mathrm{e}^- \;\longrightarrow\; \mathrm{Ag}(s), \quad E^\circ = +0,7996\,\mathrm{V}
\mathrm{Pb}^{2+} + 2\,\mathrm{e}^- \;\longrightarrow\; \mathrm{Pb}(s), \quad E^\circ = -0,13\,\mathrm{V}

Passo 3

Para identificar cátodo e ânodo, comparamos os E^\circ de redução:
\bullet maior E^\circ \to redução \to cátodo;
\bullet menor E^\circ \to oxidação (inversão) \to ânodo.
Assim:
– Cátodo: prata, pois +0,7996\,\mathrm{V} > -0,13\,\mathrm{V}. Reação no cátodo:
\mathrm{Ag}^+ + \mathrm{e}^- \;\longrightarrow\; \mathrm{Ag}(s).
– Ânodo: chumbo, invertendo a redução para oxidação:
\mathrm{Pb}(s) \;\longrightarrow\; \mathrm{Pb}^{2+} + 2\,\mathrm{e}^-.

Passo 4

O potencial-padrão da pilha é
E^\circ_{\text{pilha}} = E^\circ_{\text{cátodo}} \;-\; E^\circ_{\text{ânodo}} = (+0,7996\,\mathrm{V}) - (-0,13\,\mathrm{V}) = +0,9296\,\mathrm{V} \approx +0,93\,\mathrm{V}.áâ
Como E^\circ_{\text{pilha}}>0, a reação global é espontânea.

Resposta

Anôdo: eletrodo de \mathrm{Pb} (oxidação).
Cátodo: eletrodo de \mathrm{Ag} (redução).
Potencial-padrão da pilha: E^\circ_{\text{pilha}} \approx +0,93\,\mathrm{V}.
A pilha é espontânea ( E^\circ_{\text{pilha}}>0 ).

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