Apresente, para cada par metálico, as observações feitas com base em cada evidência de reação. Explique o fundamento químico da evidência (que produto desencadeou a reação com o indicador, ou que produto apresenta a característica observada). Compare os potenciais de redução de cada metal do par e discuta qual dos metais você esperaria que fosse corroído (Consulte a Tabela de potenciais da prática Eletroquímica: espontaneidade de reações redox, pilha de Daniell e eletrodeposição):
a. Prego reto envolvido por um fio de cobre.
square

Passo 1

Beleza, então o enunciado tá pedindo pra gente olhar o par “prego de ferro + fio de cobre” e dizer quais evidências de reação a gente observou na experiência, explicar quimicamente por que cada uma rolou, comparar os potenciais de redução dos metais e dizer qual vai se corroer. O conteúdo aqui é eletroquímica: celas galvânicas, potenciais-padrão de redução e conceito de ânodo/cátodo.

Passo 2

Antes de mais nada, recapitulando a teoria:
  1. Cada metal tem um potencial-padrão de redução .
    • Ferro:
    • Cobre:
  2. Numa reação espontânea, o metal com potencial menor (mais negativo) se oxida (perde elétrons) e vira ânodo. O de potencial maior se reduz e vira cátodo.
  3. O ânodo sofre corrosão (perda de massa), liberando íons na solução; o cátodo ganha massa, porque íons se depositam como metal.

Passo 3

Observações típicas que você teria visto:
a) O prego (ferro) ficou “com furinhos” e perdeu massa – o metal foi corroído.
b) No fio de cobre apareceu um depósito avermelhado mais brilhante e ele ganhou massa.
c) A solução ao redor do prego ficou esverdeada (sinal de Fe (s) ;longrightarrow; Fe^2+ ;+; 2,e^- em solução) ou, em alguns casos, azulada se tivesse traços de cobre dissolvido.
Explicação química de cada evidência:
  • Por que o prego corroeu? Porque o ferro está se oxidando: Cu^2+ ;+; 2,e^- ;longrightarrow; Cu (s)Esses vão pra solução, deixando buracos no metal.
  • Por que ganho de massa no cobre? Porque no fio de cobre, que é o cátodo, ocorre redução de íons metálicos presentes na solução (ou vindos do eletrólito que continha ou traços de cobre dissolvido): O cobre se deposita no fio, deixando aquele aspecto mais brilhante.
  • Cor na solução: em água geralmente dá um tom esverdeado; já dá azul. Isso confirma quem tá entrando na solução e quem tá saindo.

Passo 4

Agora, comparando potenciais:
A diferença éáâ, ou seja, reação espontânea. Como o ferro tem o potencial mais negativo, ele é o ânodo e se corroe. O cobre, com potencial mais positivo, é o cátodo e se reforra de metal.

Resposta

O ferro (prego) se oxida, perde massa e gera íons (solução esverdeada); o cobre (fio) ganha massa por redução de (depósito avermelhado). Como , o ferro é o ânodo e se corroe, enquanto o cobre é o cátodo.

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