aço é uma liga metálica composta em sua maioria de ferro (
), possui também carbono ( 0,5 a
) e traços de silício, enxofre e de oxigênio. Seu processo de galvanização consiste em revestir a superfície do aço com zinco, cujo objetivo é aumentar a vida útil do aço. Sabendo que um tubo de aço galvanizado exposto ao arúmido apresentou sinais de corrosão com a formação de um sólido branco (hidróxido de zinco,
, responda:
Escreva as possíveis reações de oxidação e redução e a reação global que ocorreram neste processo.
Escreva as possíveis reações de oxidação e redução e a reação global que ocorreram neste processo.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre como o aço galvanizado, que é aço revestido com zinco para durar mais, está corroendo quando exposto ao ar úmido. Isso gerou um sólido branco chamado hidróxido de zinco, $ \mathrm{Zn(OH)}_2 $. Nosso objetivo aqui é descobrir quais reações de oxidação e redução estão rolando nesse processo e, depois, juntar tudo numa reação global.
Matéria: Química das reações redox (oxidação e redução).
O que vamos precisar: Entender o que é oxidação e redução, identificar as substâncias envolvidas e balancear as reações.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre oxidação. No caso, o zinco ($ \mathrm{Zn}
\mathrm{Zn}^{2+} $).
Reação de oxidação:
Isso significa que cada átomo de zinco perde dois elétrons.
Passo 3
Agora, vamos para a redução. Os elétrons que o zinco perdeu são usados para reduzir o oxigênio ($ \mathrm{O}_2
\mathrm{H}_2\mathrm{O}
\mathrm{OH}^- $).
Reação de redução:
Aqui, cada molécula de oxigênio ganha quatro elétrons para formar quatro íons hidroxila.
Passo 4
Para juntar as duas reações, precisamos que o número de elétrons perdidos na oxidação seja igual ao número de elétrons ganhos na redução. Vendo que na oxidação perdemos 2 elétrons por átomo de zinco e na redução ganhamos 4 elétrons, vamos multiplicar a reação de oxidação por 2:
Reação de oxidação multiplicada:
Agora, ambas as reações têm 4 elétrons, então podemos somá-las.
Passo 5
Vamos somar as duas reações balanceadas:
Reação de oxidação:
Reação de redução:
Somando:
Sabendo que $ \mathrm{Zn}^{2+} $ se combina com $ \mathrm{OH}^- $ formando $ \mathrm{Zn(OH)}_2 $, temos:
Resposta
As reações de oxidação e redução envolvidas no processo de corrosão da galvanização do aço, que resultaram na formação de hidróxido de zinco, são:
Reação de oxidação:
Reação de redução:
Reação global: