Questão 82 da FUVEST 2021

1ª fase

Tabela periódica destacando em cinza os elementos Ti, Cu, Ru, Rh, Pd, Re, Os, Ir, Pt e 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 Au > Cu > Re > Os > Ir > Ru > Pt > Pd > 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 quanto titânio é consumido por tempo. Quanto menor a taxa, melhor o metal da liga como anticorrosivo. Basta comparar cada valor com o do Ti puro (460 em H₂SO₄ 1% e 3950 em 10%).

  1. Em H₂SO₄ 1%: Pd, Rh, Pt, Ru e Ir dão taxa < 2, e o Os dá 5. Todos protegem muito bem. Re (235) protege pouco. Cu (470) e Au (1050) não protegem, pois ficam iguais ou acima do Ti puro (460).

  2. Em H₂SO₄ 10%: todas as taxas medidas ficam abaixo de 3950, e a menor é a do Pd (26). A ordem crescente de corrosão é Pd (26), Rh (145), Pt (166), Ru (187), Ir (359) e Os (480).

  3. Os asteriscos significam "não foi possível medir". O enunciado não diz o motivo. Como Re, Cu e Au já não protegem em 1%, é plausível que a corrosão seja muito rápida em 10%, e não lenta.

Análise das alternativas:

  • (A) Errada: com Pd, Rh e Pt a corrosão também aumenta com a concentração, de < 2 para 26, 145 e 166.
  • (B) Errada: sugere reação lenta, o oposto do esperado.
  • (C) Errada: a escala está invertida, pois Au é o pior anticorrosivo.
  • (D) Certa: Pd, Rh, Pt e Ru têm as menores taxas em 10%, e Cu e Au as piores em 1%.
  • (E) Errada: o Ti puro corrói bastante, e os metais nobres reduzem a taxa.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa C engana quem confunde taxa de corrosão alta com maior poder anticorrosivo, invertendo a ordem.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ACom Pd, Rh e Pt a corrosão também aumenta em ácido 10% (de <2 para 26, 145 e 166).
  • BAtribui a falta de medida a reação lenta, sem base nos dados; o esperado é corrosão muito rápida.
  • CInverte a escala: Au tem a maior taxa de corrosão, sendo o pior anticorrosivo.
  • EO Ti puro tem taxas altas (460 e 3950) e a adição de metais nobres as reduz bastante.

Assuntos: corrosão, metais nobres, interpretação de tabela.

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