Eletroquimica - Pilha de Chumbo

A bateria chumbo/ácido, utilizada na geração de energia elétrica para automóveis, pode ser recarregada pelo próprio dínamo do veículo.


Associando-se as informações da tabela e da figura, é correto afirmar:
(01) O eletrodo de óxido de chumbo é o ânodo da bateria.
(02) A diferença de potencial de 6 pilhas associadas em série é 12,30 V.
(04) Uma semi-reação que ocorre na bateria é: (08) No processo de recarga, a placa de chumbo é o ânodo da bateria.
(16) Quando ocorre a descarga da bateria, a densidade da solução diminui, devido ao consumo de íons sulfato e à formação
de água.
(32) Durante o processo de descarga da bateria, são envolvidos 4 elétrons.
Dê como resposta a soma dos números das proposições corretas.

Gabarito: 22(02+04+16)

Esse gabarito tá certo msm ? pq eu achei 11

Pessoal, revivendo a questão.
No meu livro consta que o gab é 22.
Alguém poderia resolver ?

Imagem fornecida pela questão:

Bem, já comecei a estranhar a questão ao observar a segunda semi-reação:
 PbSO4 + 2e  ↔ Pb + (SO4)2- 
Essa é apresentada como reduzindo espontaneamente (E=1,69V), mas chumbo, se for olhar a tabela de potencial padrão(achei no meu livro feltre, provavelmente tem em todos outros livros de química), apresenta Pb -> (Pb)2+ + 2e tendo E=0,13V . Ou seja ele tem a tendencia a oxidar relativo ao hidrogênio, e não a reduzir.

Não que as semi-reações estão erradas, já que podemos descobrir a mesma reação global, só que invertida, ou seja, a questão apresenta os potenciais com sinal invertido, creio eu, ou deveriam representar o potencial de oxidação nao redução.

Do mesmo modo, a resposta é 22:

Primeiramente, já podemos ver que a voltagem de cada par de pilhas é 2,05V, pois temos de inverter uma dessas semi-reações para cancelar os elétrons, então (02) está correta, já que 2,05V vezes 6 é 10,30V.

Agora, vamos achar as semi-reações que nos interessa:
O Pb e PbO2 vão reagir de um modo ou outro com H2SO4, assim:

(x)Pb + H2SO4 -> PbSO4 + 2(H)+   
    Pb + (SO4)2- -> PbSO4 + 2e
 (Sabemos que essa reação é expontanea, por que Pb é um metal comum, então ele é mais eletropositivo que hidrogênio, ou seja, oxida com mais facilidade do que o hidrogênio)

 Assim chumbo, está oxidando, então ele é o anodo da bateria, assim o (01) está errado.
Poderia já ter concluído isso olhando a pilha que mostraram, tendo o polo negativo, sendo o chumbo, e o positivo o oxido de chumbo.

(y)PbO2 +H2SO4 + 2e -> PbSO4 + 2OH- 
(Tambem expontanea, pelos mesmo motivos, mas podia representar como PbO2 +H2SO4 -> PbSO4 + H2O2 , que seria a primeira intuição para uma simples troca)

 Podemos até transformar isso em:
(Pb)4+ + (SO4)2- + 2e -> PbSO4 
e assim realmente, PbO2 é o catodo, onde ocorre a redução.

Agora sabendo de tudo isso, confirmamos que a (01) está errada, o (02) está certo, o (04) está correto(a semi reação do anodo que mostramos), o (08) está errado (no processo de recarga, o processo é inverso, então o catodo vira o anodo, assim durante esse, Pb é o catodo).

Agora (16) podemos ver se fizermos a global, ou se olharmos as semi-reações (x) e (y), independe da forma em que escolheu representar ela, poderá ver duas coisas, a formação de solido(diminuição da concentração), e agua. 

Se somar (x) com (y) dará Pb + PbO2 + 2H2SO4 -> 2PbSO4 + 2H2O (e provamos que é expontanea, podemos notar que isso é o inverso da global que achamos inicialmente)

Mas se havia feito PbO2 + H2SO4 -> PbSO4 + H2O2 ou H2O + 1/2O2, viria tambem que há produção de agua na solução, sem ter que somar nada.

Ou seja, (16) está correta, e a (32) claramente errada, só tem 2 eletrons, circulando, não 4 por que, os dois produzidos na oxidação, são "iguais" ao utilizados na redução, so foi de um lugar para o outro.

Assim, 2 + 4 + 16 = 22

OBS: Na realidade, a resolução da questão era pra ser bem menor, já que todas as questões poderia ser resolvidas olhando as semi-reações que apresentam, só olhar (04), é literalmente o inverso da segunda semi-reação que mostram, que numa pilha, seria impossível se realmente tivesse -1,69V. Assim apenas quis provar que os sinais estavam errados, mas a intenção da questão era resolver sem desenvolver(ao maximo fazer a global).

Questão muito mal formulada. O enunciado não deixa claro qual processo quer que você considere primeiro. A bateria pode atuar como uma pilha (descarga de energia) ou eletrólise (recarga da bateria, no qual o dínamo fornece a energia elétrica). Considerando o processo de eletrólise primeiro, a resposta sai contrária.