Os potenciais padrões de redução das reações de semipilha do chumbo (Pb) e alumínio (Al) são dados abaixo: Montando-se uma pilha eletroquímica com eletrodos de Pb e de Al, pode-se afirmar que:
a) o fluxo de elétrons é no sentido de Al --> Pb
b) a força eletromotriz da pilha é -1,54V.
c) o alumínio funciona como ponte de salina.
d) o chumbo é mais facilmente oxidado.
e) a reação não é espontânea.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de eletroquímica sobre a pilha com eletrodos de chumbo (Pb) e alumínio (Al). A gente vai precisar entender os potenciais de redução padrão dessas substâncias e como eles influenciam o funcionamento da pilha. Vamos passo a passo para descobrir qual das alternativas está correta.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é potencial de redução padrão. É uma medida da tendência de uma espécie química ganhar elétrons e se reduzir. Quanto mais positivo for o valor, maior a facilidade de redução.

Passo 3

Vamos ver os potenciais de redução padrão das duas reações fornecidas:
  • Para o chumbo:
    Pb^2+ + 2e^- Pb E^circ = -0,13,V
  • Para o alumínio:
    Al^3+ + 3e^- Al E^circ = -1,66,V

Passo 4

Agora, na pilha eletroquímica, o eletrodo com o potencial de redução mais positivo atua como cátodo (onde ocorre a redução), e o outro como ânodo (onde ocorre a oxidação).

Passo 5

Comparando os potenciais:
  • O chumbo tem um potencial de -0,13 V.
  • O alumínio tem um potencial de -1,66 V.
Como -0,13 V é mais positivo que -1,66 V, o chumbo será o cátodo e o alumínio será o ânodo.

Passo 6

A diferença de potencial (força eletromotriz, EMF) da pilha é calculada pela fórmula:
E^circcélula = E^circcátodo - E^circânodo = (-0,13,V) - (-1,66,V) = +1,53,V éáâ
Isso significa que a pilha tem uma EMF positiva, indicando que a reação é espontânea.

Passo 7

Sobre o fluxo de elétrons: eles sempre vão do ânodo para o cátodo. Como o alumínio é o ânodo, os elétrons saem dele e vão para o chumbo.

Passo 8

Analisando as alternativas:
a) Correta – O fluxo de elétrons é de Al para Pb.
b) Incorreta – A EMF é +1,53 V, não -1,54 V.
c) Incorreta – O alumínio não funciona como ponte de salina.
d) Incorreta – O alumínio é mais facilmente oxidado que o chumbo.
e) Incorreta – A reação é espontânea, já que a EMF é positiva.

Resposta

a) o fluxo de elétrons é no sentido de Al --> Pb

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