Em estruturas metálicas expostas à umidade e ao sal, como suportes de equipamentos instalados em áreas…

Questão

Em estruturas metálicas expostas à umidade e ao sal, como suportes de equipamentos instalados em áreas costeiras, o ferro pode sofrer corrosão. Uma forma de proteção é conectar ao aço um bloco metálico que se oxide preferencialmente. Para avaliar essa escolha, uma equipe consultou os potenciais-padrão de redução: Fe²?(aq) + 2 e^- -> Fe(s), E° = -0,44 V; Zn²?(aq) + 2 e^- -> Zn(s), E° = -0,76 V; Cu²?(aq) + 2 e^- -> Cu(s), E° = +0,34 V. Considere que o metal conectado esteja em contato elétrico com o aço e que as condições sejam adequadas à transferência de elétrons. Com base nos potenciais apresentados, qual metal deve ser conectado ao aço para reduzir sua corrosão, e qual é a diferença de potencial-padrão da reação espontânea entre esse metal e o ferro?

1. A) O zinco deve ser conectado ao aço: ele se oxida enquanto o ferro é reduzido, produzindo uma diferença de potencial-padrão de +1,20 V para essa reação espontânea.
2. B) O ferro deve ser conectado ao aço: ele se oxida enquanto o aço é reduzido, produzindo uma diferença de potencial-padrão de +0,44 V para essa reação espontânea.
3. C) O zinco deve ser conectado ao aço: ele se oxida enquanto o ferro é reduzido, produzindo uma diferença de potencial-padrão de +0,32 V para essa reação espontânea.
4. D) O cobre deve ser conectado ao aço: ele se oxida enquanto o ferro é reduzido, produzindo uma diferença de potencial-padrão de -0,78 V para essa reação espontânea.
5. E) O cobre deve ser conectado ao aço: ele se reduz enquanto o ferro se oxida, produzindo uma diferença de potencial-padrão de +0,34 V para essa reação espontânea.

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. O metal de sacrifício deve se oxidar mais facilmente que o ferro. Como o potencial de redução do Zn²⁺/Zn (−0,76 V) é mais negativo que o do Fe²⁺/Fe (−0,44 V), o zinco se oxida e protege o aço, que funciona como cátodo.
2. Para a reação espontânea, o ferro é reduzido e o zinco é oxidado. Assim, E° = E°red(cátodo) − E°red(ânodo) = (−0,44) − (−0,76) = +0,32 V. Portanto, C está correta.
3. A usa +1,20 V, que resulta de somar os módulos dos potenciais, em vez de calcular a diferença algébrica. B não fornece um metal de sacrifício distinto do aço nem uma diferença de potencial espontânea de +0,44 V. D propõe cobre oxidando-se, embora seu potencial de redução mais positivo favoreça a redução; além disso, o valor indicado não corresponde à reação. E descreve o cobre sendo reduzido e o ferro oxidado, processo que favorece a corrosão do ferro, e não sua proteção.

💡 Dica: Escolha o metal com menor potencial de redução e calcule E°cel = E°redução do cátodo - E°redução do ânodo.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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