PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 53 do ITA 2019
Texto-base das questões 49 a 60 · 1ª fase
Constantes
Constante de Avogadro (\text{N}_\text{A}) = 6{,}02 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}
Constante de Faraday (\text{F}) = 9{,}65 \times 10^4\ \text{C}\ \text{mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\ \text{A}\ \text{s}\ \text{mol}^{-1} = 9{,}65 \times 10^4\ \text{J}\ \text{V}^{-1}\ \text{mol}^{-1}
Volume molar de gás ideal = 22{,}4\ \text{L} (CNTP)
Carga elementar = 1{,}60 \times 10^{-19}\ \text{C}
Constante dos gases (\text{R}) = 8{,}21 \times 10^{-2}\ \text{atm}\ \text{L}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1} = 8{,}31\ \text{J}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1} = 1{,}98\ \text{cal}\ \text{K}^{-1}\ \text{mol}^{-1}
Constante gravitacional (\text{g}) = 9{,}81\ \text{m}\ \text{s}^{-2}
Constante de Planck (\text{h}) = 6{,}63 \times 10^{-34}\ \text{m}^2\ \text{kg}\ \text{s}^{-1}
Velocidade da luz no vácuo = 3{,}0 \times 10^8\ \text{m}\ \text{s}^{-1}
Número de Euler (\text{e}) = 2{,}72
Definições
Pressão: 1\ \text{atm} = 760\ \text{mmHg} = 1{,}01325 \times 10^5\ \text{N}\ \text{m}^{-2} = 760\ \text{Torr} = 1{,}01325\ \text{bar}
Energia: 1\ \text{J} = 1\ \text{N}\ \text{m} = 1\ \text{kg}\ \text{m}^2\ \text{s}^{-2} = 6{,}24 \times 10^{18}\ \text{eV}
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0^\circ\ \text{C} e 760\ \text{mmHg}
Condições ambientes: 25^\circ\ \text{C} e 1\ \text{atm}
Condições padrão: 1\ \text{bar}; concentração das soluções = 1\ \text{mol}\ \text{L}^{-1} (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(\text{s}) = \text{sólido}. (\ell) = \text{líquido}. (\text{g}) = \text{gás}. (\text{aq}) = \text{aquoso}. (\text{conc}) = \text{concentrado}. (\text{ua}) = \text{unidades arbitrárias}.
u.m.a. = \text{unidade de massa atômica}. [\text{X}] = \text{concentração da espécie química X em mol}\ \text{L}^{-1}
\ln \text{X} = 2{,}3 \log \text{X}
Massas Molares
| Elemento Químico | Número Atômico | Massa Molar (\text{g}\ \text{mol}^{-1}) | Elemento Químico | Número Atômico | Massa Molar (\text{g}\ \text{mol}^{-1}) |
|---|---|---|---|---|---|
| H | 1 | 1,01 | Fe | 26 | 55,85 |
| C | 6 | 12,01 | Co | 27 | 58,93 |
| N | 7 | 14,01 | Ni | 28 | 58,69 |
| O | 8 | 16,00 | Cu | 29 | 63,55 |
| F | 9 | 19,00 | Zn | 30 | 65,38 |
| S | 16 | 32,06 | Br | 35 | 79,90 |
Considere uma pequena chapa de aço revestido com zinco (aço galvanizado) mergulhada em uma solução azul de sulfato de cobre nas condições padrão e a 25\ ^\circ\text{C}. Após determinado intervalo de tempo, observa-se que a solução fica verde. Com base nessas observações e desconsiderando a presença de espécies interferentes, é ERRADO afirmar que
- Ao aço foi corroído.
- Bo íon cobre atuou como agente oxidante preferencialmente ao oxigênio atmosférico.
- Co zinco foi parcialmente oxidado.
- Do zinco foi oxidado preferencialmente ao ferro.
- Ea função do zinco no aço galvanizado é oferecer proteção catódica.
Reportar erro na questão
Resolução comentada
Na galvanização, o zinco funciona como metal de sacrifício: oxida-se mais facilmente que o ferro e mantém o aço protegido enquanto houver zinco disponível para essa proteção. Isso caracteriza a proteção catódica, pois o aço fica no papel de cátodo.
Na solução de sulfato de cobre, o íon \ce{Cu^{2+}} recebe elétrons e se deposita como cobre metálico, enquanto o zinco se dissolve:
O íon \ce{Zn^{2+}} é incolor. Portanto, a oxidação apenas do zinco não explica o aparecimento da cor verde. Essa mudança indica a formação de \ce{Fe^{2+}}, associada à corrosão do ferro do aço:
No modelo considerado pela questão, o ataque ao ferro mostra que a proteção sacrificial se esgotou: o zinco do revestimento foi consumido, e não apenas parcialmente oxidado. O cobre(II) atua como agente oxidante, e o zinco é oxidado preferencialmente ao ferro.
Assim, a afirmação errada é a que diz que o zinco foi parcialmente oxidado.
Alternativa C.
Pegadinha: A alternativa C engana pela palavra “parcialmente”: a corrosão do ferro indica o esgotamento da proteção oferecida pelo zinco.
Por que as outras alternativas estão erradas
- AA formação de íons ferro(II), indicada pela cor verde, evidencia a corrosão do aço.
- BO cobre(II) recebe elétrons dos metais, atuando como oxidante preferencial nesse processo.
- DO zinco é menos nobre que o ferro e se oxida preferencialmente.
- EO zinco atua como ânodo de sacrifício e oferece proteção catódica ao aço.
Assuntos: Corrosão e proteção de metais, Pilhas e potencial de redução.
Reportar erro na resolução
Ver como caiu na prova
Fonte: ITA 2019 · 1ª fase. Prova oficial ↗