20.71 (a) De que forma o revestimento de zinco no ferro galvanizado oferece proteção para o ferro revestido? (b) Por que a proteção oferecida pelo zinco é chamada proteção catódica?

Passo 1

O enunciado apresenta uma peça de ferro galvanizado, ou seja, revestida por uma camada de zinco, e pede para explicar como esse revestimento protege o ferro da corrosão e por que essa proteção é chamada de proteção catódica. O conteúdo envolvido é eletroquímica de corrosão e proteção de metais.

Passo 2

Uma parte da proteção vem da barreira física que a camada de zinco forma sobre o ferro. Essa película reduz o contato direto do ferro com o oxigênio e a umidade do ambiente, limitando as reações de corrosão que ocorreriam na superfície metálica do ferro.

Passo 3

A principal proteção é eletroquímica: como
E^\circ(\mathrm{Zn}^{2+}/\mathrm{Zn}) = -0,76\,\mathrm{V}
é mais negativo do que
E^\circ(\mathrm{Fe}^{2+}/\mathrm{Fe}) = -0,44\,\mathrm{V},
o zinco se oxida preferencialmente. A reação de oxidação do zinco é
\mathrm{Zn}\;\to\;\mathrm{Zn}^{2+} + 2\,\mathrm{e}^-,
de modo que os elétrons liberados impedem a oxidação do ferro, mantendo-o intacto.

Passo 4

Num par galvânico zinco–ferro, o zinco funciona como ânodo (oxida) e o ferro como cátodo (reduz), pois a oxidação ocorre onde o potencial é mais negativo. Como o ferro passa a atuar como cátodo, dizemos que ele recebe proteção catódica: o zinco “se sacrifica” para proteger o ferro.

Resposta

(a) O revestimento de zinco forma uma barreira física contra oxigênio e umidade e, eletroquimicamente, atua como ânodo de sacrifício, oxidando-se no lugar do ferro.
(b) Chama-se proteção catódica porque, na célula galvânica formada, o ferro passa a ser o cátodo (sofre redução) e deixa de corroer enquanto o zinco, atuando como ânodo, se oxida.

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