O potencial padrão da célula galvânica \mathrm{Cu}_{(\mathrm{s})} \left|\mathrm{Cu}^{2+}{ }_{(\mathrm{aq})} \| \mathrm{Pb}^{2+}{ }_{(\mathrm{aq})}\right| \mathrm{Pb}_{(\mathrm{s})} é -0,47 \mathrm{~V}. Se o
potencial padrão do eletrodo de cobre é 0,34 \mathrm{~V}, qual o potencial padrão do eletrodo de chumbo?

Passo 1

O enunciado dá a seguinte célula galvânica padrão:
\mathrm{Cu}_{(\mathrm{s})}\mid \mathrm{Cu}^{2+}_{(\mathrm{aq})}\;\big\|\;\mathrm{Pb}^{2+}_{(\mathrm{aq})}\mid \mathrm{Pb}_{(\mathrm{s})}
e informa que o potencial padrão dessa célula é
E_{\text{cel}}^\circ = -0,47\text{ V}.
Também sabemos que o potencial padrão de redução do eletrodo de cobre é
E_{\mathrm{Cu}^{2+}/\mathrm{Cu}}^\circ = +0,34\text{ V}.
A matéria aqui é potenciais padrão de eletrodos e vamos usar a relação
E_{\text{cel}}^\circ = E_{\text{cátodo}}^\circ \;-\; E_{\text{ânodo}}^\circ.áâ

Passo 2

Precisamos identificar qual é o cátodo e qual é o ânodo na notação da célula. Na forma geral
\text{ânodo}\mid\text{solution} \;\big\|\; \text{solution}\mid\text{cátodo},âá
o eletrodo à esquerda sofre oxidação (ânodo) e o da direita sofre redução (cátodo). Aqui, portanto,
– ânodo: \mathrm{Cu}\to\mathrm{Cu}^{2+}+2e^- com potencial E_{\mathrm{ânodo}}^\circ=E_{\mathrm{Cu}^{2+}/\mathrm{Cu}}^\circâ,
– cátodo: \mathrm{Pb}^{2+}+2e^-\to\mathrm{Pb} com potencial E_{\mathrm{cátodo}}^\circ=E_{\mathrm{Pb}^{2+}/\mathrm{Pb}}^\circá.

Passo 3

Aplicando a fórmula do potencial de célula:
E_{\text{cel}}^\circ = E_{\mathrm{Pb}^{2+}/\mathrm{Pb}}^\circ \;-\; E_{\mathrm{Cu}^{2+}/\mathrm{Cu}}^\circ.
Substituindo E_{\text{cel}}^\circ=-0,47 V e E_{\mathrm{Cu}^{2+}/\mathrm{Cu}}^\circ=+0,34 V, temos
-0,47 = E_{\mathrm{Pb}^{2+}/\mathrm{Pb}}^\circ \;-\; 0,34.
Isolando E_{\mathrm{Pb}^{2+}/\mathrm{Pb}}^\circ:
E_{\mathrm{Pb}^{2+}/\mathrm{Pb}}^\circ = -0,47 + 0,34 = -0,13\text{ V}.

Resposta

O potencial padrão de redução do eletrodo de chumbo é -0,13\text{ V}.

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