Os sais de chumbo constituem-se num grave problema ambiental, pois se ingeridos provocam doenças neurológicas…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Os sais de chumbo constituem-se num grave problema ambiental, pois se ingeridos provocam doenças neurológicas irreversíveis. Numa indústria, quer-se desenvolver um método eletroquímico para depositar chumbo metálico no tratamento do seu efluente. Considere os seguintes valores de potenciais-padrão de redução em meio ácido: Ag? + e? ? Ag E° = +0,80V Cu²? + 2e? ? Cu E° = +0,34V Pb²? + 2e? ? Pb E° = -0,13V Ni²? + 2e? ? Ni E° = -0,25V Zn²? + 2e? ? Zn E° = -0,76V Al³? + 3e? ? Al E° = -1,66V O metal mais adequado dentre estes, para ser utilizado como ânodo no processo, é: UNESP - 2009
- A) o cobre.
- B) a prata.
- C) o níquel.
- D) o zinco.
- E) o alumínio.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- No processo, o chumbo deve ser depositado como metal, ou seja, o Pb2+ precisa sofrer redução no cátodo (Pb2+ + 2e- gera Pb). Passo 2: Como o ânodo é o eletrodo onde ocorre oxidação, ele deve ser o metal que se oxida com mais facilidade, isto é, o que tem o potencial-padrão de redução mais negativo, pois assim fornece elétrons para reduzir o chumbo. Passo 3: Entre os metais da lista, o alumínio tem o menor potencial (-1,66 V). Passo 4: Calculando a força eletromotriz da pilha com Al como ânodo: E = E(cátodo) - E(ânodo) = -0,13 - (-1,66) = +1,53 V, valor positivo e alto, indicando processo espontâneo e favorável. Passo 5: Por que as outras estão erradas: o cobre (+0,34 V) e a prata (+0,80 V) têm potenciais maiores que o chumbo, então se reduzem mais facilmente do que ele e não serviriam como fonte de elétrons; o níquel (-0,25 V) e o zinco (-0,76 V) também funcionariam em princípio, mas oferecem uma força eletromotriz menor que a do alumínio, que é o mais adequado. Passo 6: Conclusão: o gabarito E está correto, pois o alumínio é o metal que melhor se oxida para atuar como ânodo nesse processo.
💡 Dica: Compare os potenciais padrão para identificar o metal mais adequado como ânodo.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente inverteu o papel do ânodo, achando que deve ser o metal mais facilmente reduzido. O cobre tem potencial positivo, logo tende a receber elétrons em vez de cedê-los.
O aluno provavelmente acreditou que o metal mais nobre, com maior potencial de redução, seria o mais estável e adequado como eletrodo. Esse raciocínio ignora que o ânodo precisa se oxidar para fornecer elétrons.
Por que engana: Confundir o metal com maior potencial de redução como ânodo, invertendo o papel de ânodo e cátodo.
O aluno provavelmente escolheu o níquel por ter potencial negativo e estar próximo do chumbo na lista, sem comparar com todos os metais. Não percebeu que o alumínio oferece um potencial de célula maior.
O aluno provavelmente percebeu que o zinco também tem potencial negativo e parou nessa comparação, por ser um metal muito usado em pilhas. Não comparou o zinco com o alumínio, que é mais facilmente oxidado.
O alumínio apresenta o menor potencial padrão de redução (-1,66 V), sendo o mais facilmente oxidado entre os metais citados. Como ânodo, o alumínio doa elétrons com maior facilidade, favorecendo a deposição de chumbo metálico no cátodo ao reduzir Pb²? a Pb. Por isso, é o metal mais adequado para o processo.
Raio-X da questão
potencial padrão eletroquímico
avaliacao
potencial padrão de redução · reação de oxirredução
Estude potenciais padrão de redução e sua aplicação em eletroquímica.
Confundir o metal com maior potencial de redução como ânodo, invertendo o papel de ânodo e cátodo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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