Question

4. Uma cela galvânica consiste de um dispositivo no qual ocorre a geração espontânea de corrente elétrica a partir de uma reação de oxirredução. Considere a pilha formada por duas meia-pilhas constituídas de alumínio em solução aquosa de seus íons e chumbo em solução aquosa de seus íons e os potenciais de redução abaixo:

Sobre essa pilha, é correto afirmar que:

a) a espécie atua como agente redutor.

b) diferença de potencial gerada nesta pilha é de 1,55V.

c) na semirreação de redução balanceada, a espécie recebe um elétron

d) a equação global desta pilha é

e) o metal alumínio atua como agente oxidante.

Answer 1

Resposta:

Este é um exercício de eletrólise.

A) O potencial de redução é tabelado e quanto maior seu valor, maior a força de redução do elemento, logo o agente redutor é o Chumbo (Pb)

B) A diferença de potencial de uma pilha é dado pela a diferença de potencial de redução entre elas, logo o valor é de: 1,55V. Correto.

C) A semireação de redução balanceada o chumbo (espécie reduzida) recebe dois elétrons do alumínio. Incorreta.

$Pb_{aq} ^{+2} + 2 e^{-}$ ⇄ $Pb_{s}$

D) A equação global desta pilha é:

$Pb^{+2}_{aq} + Alx^{0}$ ⇄ $Pb^{0}_{s} + Al^{+2}_{aq}$

E) O metal alumínio atua como agente oxidante. Correto.

Explicação:

Veja que sua questão não possui os potenciais de redução, mas pesquisando encontrei:

Potencial de redução do Chumbo (Pb) = -0,13

Potencial de redução do Alumínio (Al) = -1,68

A) Em pilhas aquele com maior potencial de redução é o que sofrerá a redução.

Perceba que: -0,13 é maior que -1,68.

Logo, a espécie que atuará como agente redutor é o Chumbo.

B) para sabermos a diferença de potencial gerada, basta realizarmos a diferença entre os potenciais de redução.

Isto pode ser exemplificado pela equação da força eletromotriz expressa ao lado: $E^{0} = E_{red maior} - E_{red menor}$

Temos que o potencial de redução do chumbo (maior) é -0,13 e o do alumínio(menor) é de: -1,68.

Com isso, basta substituirmos:

$E^{0} = E_{red maior} - E_{red menor}$

$E^{0} = -0,13 - (-1,68)\\\\E^{0} = -0,13 + 1,68\\\\E^{0} = +1,55V$

A diferença de potencial é de: 1,55V.

Item correto.

C) para saber a semireação de redução, deve-se buscar a espécie que está reduzindo (Pb)

O íon Pb precisa ganhar 2 elétrons para se tornar sólido, vide a sua semireação abaixo:

$Pb_{aq} ^{+2} + 2 e^{-}$ ⇄ $Pb_{s}$

Item errado, ele necessita de 2 elétrons.

D) A equação global da pilha é:

$Pb^{+2}_{aq} + Alx^{0}$ ⇄ $Pb^{0}_{s} + Al^{+2}_{aq}$

E) Se o chumbo atua como agente redutor, logo, resta apenas o Alumínio para agente oxidante.

Item correto.