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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 94 do ENEM PPL 2020

2º dia · Ciências da Natureza · H7 · Química: Corrosão e proteção de metais

Os tanques de armazenamento de gasolina podem, com o tempo, sofrer processos oxidativos, resultando na contaminação do combustível e do solo à sua volta. Uma forma de evitar tais problemas econômicos e ambientais é utilizar preferencialmente metais de sacrifício, protegendo os tanques de armazenamento.

Suponha que seja necessário usar um metal de sacrifício em um tanque de aço (liga de ferro-carbono). Considere as semirreações de redução e seus respectivos potenciais padrão.

Semirreação E° (V)
\ce{Fe^2+ + 2 e- -> Fe} -0{,}44
\ce{Zn^2+ + 2 e- -> Zn} -0{,}76
\ce{Cu^2+ + 2 e- -> Cu} +0{,}34
\ce{Ni^2+ + 2 e- -> Ni} -0{,}25
\ce{Cd^2+ + 2 e- -> Cd} -0{,}40
\ce{Hg^2+ + 2 e- -> Hg} +0{,}86

Dos metais citados, o que garantirá proteção ao tanque de aço é o

  1. A
    zinco.
  2. B
    cobre.
  3. C
    níquel.
  4. D
    cádmio.
  5. E
    mercúrio.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

Metal de sacrifício é aquele que se oxida no lugar do ferro do tanque. Ele funciona como ânodo (sofre oxidação) e o ferro fica como cátodo, protegido.

Quem se oxida é o metal com menor potencial de redução, pois é o que tem mais tendência a perder elétrons. Portanto, o metal escolhido precisa ter E^\circ menor que o do ferro.

Comparando com o ferro (E^\circ = -0{,}44\ \text{V}):

  1. Zinco: -0{,}76\ \text{V} → menor que o do ferro, oxida no lugar dele.
  2. Cobre: +0{,}34\ \text{V} → maior, o ferro é que se oxidaria.
  3. Níquel: -0{,}25\ \text{V} → maior, o ferro se oxidaria.
  4. Cádmio: -0{,}40\ \text{V} → maior, o ferro se oxidaria.
  5. Mercúrio: +0{,}86\ \text{V} → maior, o ferro se oxidaria.

Só o zinco tem potencial de redução menor que o do ferro. Na pilha formada, o zinco é o ânodo:

\ce{Zn -> Zn^2+ + 2 e-}

e o ferro do aço recebe os elétrons, ficando protegido da corrosão.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BO cobre tem potencial de redução maior que o do ferro, então o ferro se oxidaria e o tanque seria corroído.
  • CO níquel (-0{,}25\ \text{V}) tem potencial maior que o do ferro, logo não se oxida antes dele.
  • DO cádmio (-0{,}40\ \text{V}) tem potencial ligeiramente maior que o do ferro, então não o protege.
  • EO mercúrio tem o maior potencial de redução da tabela, sendo o pior escolhido para sacrifício.

Assuntos: Corrosão e proteção de metais, Pilhas e potencial de redução.

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