PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 22 da UFPR 2008

1ª fase · Química: Corrosão e proteção de metais

Para a proteção contra corrosão de tubos metálicos, é comum o uso de eletrodos de sacrifício (blocos metálicos conectados à tubulação). Esses blocos metálicos formam com a tubulação uma célula eletroquímica que atua como ânodo de sacrifício, fornecendo elétrons aos tubos metálicos para impedir sua corrosão, conforme representado na figura abaixo.

Esquema mostrando uma tubulação metálica (Metal 1) conectada eletricamente a um bloco que atua como ânodo de sacrifício (Metal 2).

Semi-reação de redução \text{E}^\text{o}\text{ (V)}
\ce{Zn^{2+}_{(aq)} + 2 e^- -> Zn_{(s)}} -0{,}76
\ce{Fe^{2+}_{(aq)} + 2 e^- -> Fe_{(s)}} -0{,}44
\ce{Cu^{2+}_{(aq)} + 2 e^- -> Cu_{(s)}} +0{,}34
\ce{Ag^+_{(aq)} + e^- -> Ag_{(s)}} +0{,}80

Usando a tabela de potenciais-padrão de redução, considere as seguintes afirmativas:

  1. A reação química que ocorre no ânodo de sacrifício é a reação de oxidação.
  2. Se a tubulação (metal 1) for de ferro, o ânodo de sacrifício (metal 2) pode ser feito de zinco.
  3. Se a tubulação (metal 1) for de cobre, o ânodo de sacrifício (metal 2) pode ser feito de prata.
  4. O metal usado no eletrodo de sacrifício será o agente redutor na reação eletroquímica.

Assinale a alternativa correta.

  1. A
    Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
  2. B
    Somente a afirmativa 3 é verdadeira.
  3. C
    Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
  4. D
    Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.
  5. E
    Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

No ânodo de sacrifício, o metal se oxida no lugar da tubulação. Ele perde elétrons, que vão para o tubo e o protegem. Para isso, o metal do bloco precisa ter menor potencial de redução (maior tendência a oxidar) que o metal do tubo.

  1. Verdadeira. Ânodo é, por definição, o eletrodo onde ocorre oxidação.

  2. Verdadeira. Tubo de ferro (E^\circ = -0{,}44\ \text{V}) e bloco de zinco (E^\circ = -0{,}76\ \text{V}): o zinco tem menor potencial de redução, então oxida e protege o ferro. A reação é \ce{Zn + Fe^{2+} -> Zn^{2+} + Fe}, com \Delta E^\circ = -0{,}44 - (-0{,}76) = +0{,}32\ \text{V}, espontânea.

  3. Falsa. Tubo de cobre (+0{,}34\ \text{V}) e bloco de prata (+0{,}80\ \text{V}): a prata tem maior potencial de redução, então tende a se reduzir. Quem oxidaria seria o cobre, e a tubulação seria corroída.

  4. Verdadeira. O metal do bloco se oxida, ou seja, doa elétrons. Quem doa elétrons é o agente redutor.

São verdadeiras 1, 2 e 4.

Alternativa E.

Pegadinha: A alternativa D engana quem inverte o critério na afirmativa 3, achando que o metal de maior potencial (prata) pode ser o ânodo de sacrifício.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AReconhece só a afirmativa 1, mas as afirmativas 2 e 4 também são verdadeiras.
  • BConsidera verdadeira a 3, mas a prata tem maior potencial de redução que o cobre e não o protege.
  • COmite a afirmativa 4: o metal que se oxida é o agente redutor.
  • DInclui a afirmativa 3 (falsa) e exclui a 1 (verdadeira).

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

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Fonte: UFPR 2008 · 1ª fase. Prova oficial ↗