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):
b. Prego reto envolvido por um fio de zinco.

Passo 1

Beleza, o enunciado tá pedindo para a gente olhar para um prego de ferro (Fe) “envolvido” por um fio de zinco (Zn) e descrever:
  1. Que observação a gente faz com cada evidência (por ex., mudança de cor do indicador);
  2. Qual produto químico causou essa observação;
  3. Comparar os potenciais de redução de Fe e de Zn;
  4. Dizer qual metal vai corroer.
    Conteúdo: eletroquímica básica (meia‐reações de oxidação e redução, potenciais padrão, pilha galvânica e corrosão galvânica). Para resolver, a gente vai precisar dos potenciais padrão de redução e das reações de ânodo e cátodo.

Passo 2

Observação experimental típica: ao mergulhar o conjunto prego+fio de zinco numa solução aquosa contendo oxigênio dissolvido e um indicador ácido‐base (por exemplo, fenolftaleína), você nota que:
  • Perto da parte de dentro (o ferro) o indicador fica rosa;
  • Perto do fio de zinco não muda de cor.

Passo 3

Qual produto gera essa mudança de cor?
  1. No cátodo (ferro), ocorre redução de oxigênio em meio neutro/ácido: ceO2 + 2H2O + 4e- -> 4OH-
    Esses fenolfta<=ína (incolor) + ceOH- -> fenolfta<=ína- (rosa) formados aumentam o pH local.
    2) A fenolftaleína, que é incolor em pH < 8,2 e fica rosa em pH > 8,2, reage com :
    íí
Então, o produto responsável pela cor rosa é , gerado na parte de ferro.

Passo 4

Agora, qual metal está se oxidando (ânodo) e qual está reduzindo (cátodo)? Compare os potenciais padrão de redução (tabela):
  • Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn E° = –0,76 V
  • Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe E° = –0,44 V
Feito isso, o metal com potencial mais negativo é o que tem maior tendência a oxidar (beber menos elétrons). Aqui, ceZn -> Zn^2+ + 2e- é mais negativo que ceO2 + 2H2O + 4e- -> 4OH-, logo o zinco se oxida (ânodo) e o ferro vira cátodo:
Ânodo (oxidação):

Cátodo (redução do O2):

Passo 5

A oxidação do zinco gera que vai para a solução, enquanto o ferro não se oxida porque está recebendo esses elétrons liberados pelo zinco. É por isso que o prego de ferro não enferruja – o zinco “se sacrifica”.

Resposta

O zinco corrói (ânodo), produz e libera elétrons; o ferro atua como cátodo, onde é reduzido a , gerando a coloração rosa da fenolftaleína. Portanto, na prática, quem é corroído é o Zn e não o Fe.

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