13.75- (a) Escreva a reação da célula da bateria de chumbo-ácido. (b) Explique como cada uma das seguintes mudam durante a descarga de uma bateria de chumbo-ácido: pH, quantidade de PbO2, quantidade total de chumbo na bateria.

Passo 1

a)A primeira coisa que temos que fazer é montar as reações que ocorrem no catodo e no anodo.

Catodo: PbO2(s) + H2SO4(aq) + 2 H+(aq) + 2e− → PbSO4(s) + 2 H2O(l)

Anodo: Pb(s) + H2SO4(aq) → PbSO4(s) + 2 H+(aq) + 2e−

Dessa forma, temos a seguinte reação global:

Pb(s) + PbO2(s) + 2 H2SO4(aq) → 2 PbSO4(s) + 2 H2O(l)

Passo 2

b)Analisando a reação global é possível entender o que ocorre quando a bateria está em funcionamento (descarga):

Pb(s) + PbO2(s) + 2 H2SO4(aq) → 2 PbSO4(s) + 2 H2O(l)

- O pH aumenta. Se analisarmos o reagente, observamos a presença de um ácido forte que é consumido durante a reação, o que torna o meio menos ácido.

- A quantidade de óxido de chumbo (IV) diminui, pois ele está no reagente e, por isso, é consumido para que a reação ocorra.

- A quantidade de chumbo permanece inalterada, pois da mesma forma que ele é consumido no reagente ele é obtido no produto sob a forma de sulfato de chumbo.

Resposta

a) Pb(s) + PbO2(s) + 2 H2SO4(aq) → 2 PbSO4(s) + 2 H2O(l)

b) - O pH aumenta;

- A quantidade de óxido de chumbo (IV) diminui;

- A quantidade de chumbo permanece inalterada.

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