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Questão 82 da FUVEST 2021

1ª fase · Química: Corrosão e proteção de metais

Tabela periódica com alguns elementos destacados em cinza: titânio (Ti), cobre (Cu), rutênio (Ru), ródio (Rh), paládio (Pd), rênio (Re), ósmio (Os), irídio (Ir), platina (Pt) e ouro (Au).

Um experimento expôs uma barra de titânio (Ti) pura e ligas desse material com 0,01% de diferentes metais nobres a soluções de ácido sulfúrico em ebulição para entender o efeito anticorrosivo desses metais no titânio. O resultado é mostrado na tabela a seguir:

Metal presente na liga com o Ti (0,01%) Taxa de corrosão do titânio em \ce{H2SO4} em ebulição (em quantidade por tempo)
\ce{H2SO4} 1% \ce{H2SO4} 10%
Paládio (Pd) < 2 26
Ródio (Rh) < 2 145
Platina (Pt) < 2 166
Rutênio (Ru) < 2 187
Irídio (Ir) < 2 359
Ósmio (Os) 5 480
Rênio (Re) 235 *
Cobre (Cu) 470 *
Ouro (Au) 1050 *
Ti Puro 460 3950

*Não foi possível medir.

Com base nessas informações, é correto afirmar:

  1. A
    O aumento na concentração de ácido sulfúrico nos experimentos fez com que o titânio puro fosse mais corroído e o titânio com Pd, Rh e Pt fosse menos corroído.
  2. B
    Para Re, Cu e Au, espera-se que a reação com ácido sulfúrico mais concentrado demore muito para acontecer e, por isso, não foi possível medir.
  3. C
    A escala de potencial anticorrosivo, segundo esse experimento, é dada por \text{Au} > \text{Cu} > \text{Re} > \text{Os} > \text{Ir} > \text{Ru} > \text{Pt} > \text{Pd} > \text{Rh}.
  4. D
    Pd, Rh, Pt e Ru apresentaram os melhores resultados como anticorrosivos, enquanto Cu e Au apresentaram os piores.
  5. E
    O titânio puro é muito resistente ao ácido, e a adição de outros metais não faz nenhuma diferença para a taxa de corrosão.
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Resolução comentada

A taxa de corrosão mede o quanto o titânio é atacado por tempo. Quanto menor a taxa, melhor o metal adicionado atua como anticorrosivo.

Vamos testar cada afirmação com a tabela:

  1. Em \ce{H2SO4} 10%, o Ti puro passa de 460 (a 1%) para 3950: corrói mais. Já com Pd, Rh e Pt, a taxa vai de <2 para 26, 145 e 166. Ou seja, a corrosão aumenta também nessas ligas. A alternativa A erra ao dizer que ficam menos corroídas.

  2. Os asteriscos indicam que não foi possível medir. O texto não diz que a reação é lenta, e para Re, Cu e Au a corrosão a 1% já é alta (235, 470, 1050), então não há base para B.

  3. Uma escala de potencial anticorrosivo deve colocar primeiro quem menos corrói. Au (1050) é o pior, pois corrói mais que o Ti puro (460). A ordem de C está invertida e ainda inclui o Rh de forma incoerente.

  4. A 1%, Pd, Rh, Pt e Ru têm taxa <2, a menor possível. Em 10%, Pd (26), Rh (145), Pt (166) e Ru (187) são os quatro menores valores. Cu e Au, a 1%, têm 470 e 1050, valores acima do Ti puro (460), isto é, os piores. Logo D está correta.

  5. O Ti puro chega a 3950 em ácido 10%, e a adição de metais reduz muito a taxa. Logo E é falsa.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ACom Pd, Rh e Pt a corrosão também aumenta ao passar de 1% para 10% (de <2 para 26, 145 e 166).
  • BA tabela não indica reação lenta; o asterisco só diz que não foi possível medir, e a 1% esses metais já têm taxas altas.
  • CA ordem está invertida: o melhor anticorrosivo é o de menor taxa, e Au é o pior.
  • EO Ti puro é muito corroído (460 e 3950) e os metais nobres reduzem bastante a taxa.

Assunto: Corrosão e proteção de metais.

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