A bateria de chumbo é uma associação de pilhas ligadas em série, constituída por um eletrodo de chumbo e por outro eletrodo de PbO², ambos mergulhados em uma solução de ácido sulfúrico, 30% em massa, com densidade aproximada de 1,30 g/mL a 25ºC, que, quando derramada, pode ser neutralizada por uma solução de caráter básico.
As reações que acontecem no interior da bateria estão representadas abaixo.
Ânodo: Pb₍ₛ₎ + HSO₄⁻⁽ᵃᵠ⁾ + H²O(ℓ) ----> PbSO₄ + H³O⁺⁽ᵃᵠ⁾ + 2ᵉ⁻
Cátodo: PbO²₍ₛ₎ + 3H³O⁺⁽ᵃᵠ⁾ + HSO4⁻⁽ᵃᵠ⁾ + 2ᵉ⁻ ------> PbSO₄₍ₛ₎ + 5H²O(ℓ)
A respeito das baterias de chumbo, considere as afirmações I, II, III e IV.
I. A concentração da solução de ácido sulfúrico utilizada na bateria é de aproximadamente 390 g/L.
II. Um derramamento da solução de bateria pode ser neutralizado com uma solução de cloreto de amônio.
III. Uma solução de bateria pode ser preparada a partir da diluição de 100 mL de ácido sulfúrico, 18 mol/L, com água pura, até volume final de 1 L.
IV. A equação Pb₍ₛ₎ + PbO²₍ₛ₎ + 2H³O⁺⁽ᵃᵠ⁾ + 2HSO₄⁻⁽ᵃᵠ⁾ ------> 2PbSO₄₍ₛ₎ + 4H²O(ℓ) representa a reação global que ocorre na bateria.
Dado: massa molar do H²SO₄ = 98 g/mol.
Dessas afirmações, estão corretas, apenas