Eletroquímica - Pilhas

(UPF 2019) Os drones são aeronaves não tripuladas e estão cada vez mais presentes em nosso cotidiano. Um dos desafios para a utilização de drones é o desenvolvimento de pilhas ou baterias que possibilitem maior autonomia de voo. Com relação às baterias, cuja representação da equação da reação química é avalie as afirmações a seguir e marque V para Verdadeiro e F para Falso. 



( ) O íon Pb4+  presente no PbO2(s), se comporta como catodo.
( ) O Pb(s) funciona como anodo.
( ) O H2SO4 (aq) é o polo negativo da bateria. 
( ) Os elétrons fluem do anodo para o catodo. 

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

 A) V – F – F – F. B) F – V – F – V. C) V – F – V – F. D) V – V – F – V. E) F – F – F – V. 

Gabarito:

Gente, alguém pode me ajudar, por favor? Não consegui entender o motivo de a primeira afirmação ser considerada correta... Achava que os íons não poderiam se comportar como cátodos, porque os cátodos seriam os eletrodos, os metais, onde ocorre a redução. Achei que o íon sofresse a redução no cátodo, e não que pudesse ser o cátodo, justamente por se tratar de um íon e não de um metal... Onde estou errando?

Bruna, você se esqueceu de colocar a reação:


Redução nada mais é que ganhar elétrons. Quando o íon Pb+4 ganha elétrons, se reduzirá à Pb+2, como mostrado na reação em PbSO4. E sempre, na pilha, o elemento que sofre redução é o cátodo.

Logo, sempre analise o nox dos elementos, não importa os estados que estão, isso pode confundir você.

Desculpa! Editei o post  Sim, eu entendo que o íon Pb+4 sofre a redução, porém achava que essa redução era no cátodo e não do cátodo...

Ceruko escreveu:Bruna, você se esqueceu de colocar a reação:


Redução nada mais é que ganhar elétrons. Quando o íon Pb+4 ganha elétrons, se reduzirá à Pb+2, como mostrado na reação em PbSO4. E sempre, na pilha, o elemento que sofre redução é o cátodo.

Logo, sempre analise o nox dos elementos, não importa os estados que estão, isso pode confundir você.

Surgiu apenas uma dúvida nessa questão: aonde há, nessa reação, a oxidação de H2SO4? Meus cálculos de nox ficaram assim:

 + 2 ------>   

Além disso, como saber que há a redução ou oxidação de Pb, já que há Pb+4 e Pb com nox 0?

Não há a oxidação do H2SO4, há a redução do Pb+4 em Pb+2 e oxidação do Pb0 em Pb+2

Outra coisa, se não me engano, o nox do S está errado

@raibolt, você deu a resposta, se o nox do H2SO4 não muda, significa que ele não sofreu redução nem oxidação.


Quem sofre redução ai é o  PbO2, onde seu nox vai do Pb vai de +4 para +2.


Já quem oxida é o Pb(s) com nox 0 passando a ser +2.

brunamarc escreveu:Outra coisa, se não me engano, o nox do S está errado 

Acho que o nox está certo sim. o íon SO2 possui nox -2. Sendo o Oxigênio -2 ( com 4 átomos) e o Enxofre +6 (com 1 átomo), dando -2 como resultado.

Ceruko escreveu:@raibolt, você deu a resposta, se o nox do H2SO4 não muda, significa que ele não sofreu redução nem oxidação.


Quem sofre redução ai é o  PbO2, onde seu nox vai do Pb vai de +4 para +2.


Já quem oxida é o Pb(s) com nox 0 passando a ser +2.

brunamarc escreveu:Outra coisa, se não me engano, o nox do S está errado 

Acho que o nox está certo sim. o íon SO2 possui nox -2. Sendo o Oxigênio -2 ( com 4 átomos) e o Enxofre +6 (com 1 átomo), dando -2 como resultado.

Você tem razão, confundi ao olhar o gabarito. O H2SO4 recebe algum nome nesse caso, ou apenas como um condutor? O papel dele nessa reação é similar a de uma ponte salina?

De fato ele contribui na oxirredução, mas não sei te dizer qual nome lhe é dado. Talvez funcione como uma ponte salina, mas não posso te afirmar isso.