Resolução das atividades complementares
Química
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Q49 — Potencial-padrão
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1 (UFRGS-RS) A força eletromotriz de uma célula eletroquímica depende
a) da natureza dos eletrodos.
b) do tamanho dos eletrodos.
c) da distância entre os eletrodos.
d) da forma dos eletrodos.
e) do volume de solução eletrolítica.
2 (Vunesp-SP) A corrosão de ferro metálico envolve a formação de íons Fe21. Para evitá-la, chapas de
ferro são recobertas por uma camada de outro metal. Em latas de alimentos a camada é de estanho metálico
e em canos d’água, de zinco metálico.
Explique por que:
a) a camada de zinco evita a corrosão de canos d’água;
b) quando a camada de estanho é danificada, expondo a camada do ferro, a corrosão acontece mais
rapidamente do que quando a referida camada está ausente.
Dados: Potenciais-padrão de redução a 25 8C
E0 5 20,763 V
Zn21 1 2 e2 → Zn(s)
21
2
E0 5 20,409 V
Fe 1 2 e → Fe(s)
E0 5 20,136 V
Sn21 1 2 e2 → Sn(s)
Resolução:
a) O zinco tem um potencial de oxidação maior que o ferro (10,763 V para o zinco e 10,409 V para
o ferro). Sendo assim, o zinco oxida primeiro e evita com isso a oxidação do ferro. Pode-se dizer
que o zinco atua como metal de sacrifício para impedir que o ferro se oxide.
b) Quando a camada de estanho é danificada, parte do metal se oxida a Sn21. Forma-se, então, uma
pilha:
21
1 2 e2 → Sn(s)
E0 5 10,136 V
Sn(aq)
21
1 2 e2
E0 5 10,409 V
Fe(s) → Fe(aq)
21
21
E0 5 10,545 V (reação espontânea)
Fe(s) 1 Sn(aq) → Sn(s) 1 Fe(aq) 1
3 (Fuvest-SP) Ferro zincado é ferro que contém pequena quantidade de zinco metálico.
A partir dos potenciais-padrão de redução, listados a seguir, explique os seguintes fatos observados no cotidiano:
Redução
E0 (volt)
Fe21 1 2 e2 5 Fe
20,440
1 2 e 5 Zn
20,763
A,31 1 3 e2 5 A,
21,663
Zn
21
2
a) Rebites de ferro em esquadrias de alumínio causam a corrosão do alumínio.
b) Pregos de ferro zincado são resistentes à ferrugem.
Resolução:
a) O alumínio atua como eletrodo de sacrifício:
E0 5 11,663 V
2 A,(s) → 2 A,31 1 6 e2
E0 5 20,440 V
3 Fe21 1 6 e2 → 3 Fe
21
31
E0 5 11,223 V
2 A,(s) 1 3 Fe → 2 A, 1 3 Fe
b) O potencial de oxidação do zinco é maior que o do ferro. Por esse motivo o zinco age como
eletrodo de sacrifício protegendo o ferro da oxidação.
4 (Faap-SP) Uma indústria dispõe de dois tanques para estocar uma solução de sulfato de níquel, de
concentração 1 mol/L. Um deles é constituído em ferro e o outro tem um revestimento interno de chumbo.
Relativamente à contaminação da solução a estocar, por parte do material de construção do tanque,
podemos concluir que:
Dados:
Pb21 1 2 e2 E Pb0 E0 5 20,13 V
E0 5 20,25 V
Ni21 1 2 e2 E Ni0
E0 5 20,44 V
Fe21 1 2 e2 E Fe0
a) em qualquer dos recipientes ocorre contaminação.
b) haverá contaminação por parte do chumbo.
c) não haverá contaminação por parte do ferro.
d) não haverá contaminação por parte do chumbo.
e) nada é possível concluir sobre a referida contaminação.
Resolução:
Alternativa d
E0 5 10,44 V
Tanque de ferro: Fe → Fe21 1 2 e2
E0 5 20,25 V
Ni21 1 2 e2 → Ni
21
21
Reação global: Fe 1 Ni → Fe 1 Ni E0 5 10,19 V
Se a solução de sulfato de níquel II for estocada num recipiente de ferro, haverá contaminação da
solução com íons Fe21.
Tanque de chumbo: Pb → Pb21 1 2 e2 E0 5 10,13 V
Ni21 1 2 e2 → Ni E0 5 20,25 V
Reação global: Pb 1 Ni21 → Pb21 1 Ni E0 , 0 2 reação não espontânea
2
5 (Vunesp-SP) Encanamentos de ferro mergulhados em água sofrem corrosão devido principalmente à
reação:
Fe(s) 1 2 H1(aq) → Fe21(aq) 1 H2(g)
Para proteger encanamentos nessas condições, costuma-se ligá-los a barras de outros metais, que são
corroídos ao invés dos canos de ferro. Conhecendo os potenciais-padrão de redução
E0 5 10,34 V
Cu21 1 2 e2 E Cu(s)
21
2
E0 5 20,44 V
Fe 1 2 e E Fe(s)
E0 5 22,37 V
Mg21 1 2 e2 E Mg(s)
1
2
E0 5 0,0 V
2 H 1 2 e E H2(g)
e dispondo-se de barras de magnésio e cobre, propõe-se:
a) Qual metal deve ser utilizado para proteger o encanamento? Justifique.
b) Escreva as reações que ocorrem na associação do cano de ferro com a barra metálica escolhida, indicando
o agente oxidante e o agente redutor.
Resolução:
a) Para proteger o encanamento deve-se usar um metal que apresenta alto potencial de oxidação: Mg.
b) 21
1 2 e2
Mg(s) B Mg (aq)
21
2
Fe(aq) 1 2 e B Fe(s)
21
21
Mg(s) 1 Fe(aq)
B Mg (aq)
1 Fe(s)
0
12
12
0
oxidação
redução
Mg 2 agente redutor.
Fe21 2 agente oxidante.
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