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 1 da apostila de laboratório)
d) Prego reto envolvido por um fio de chumbo.

Passo 1

O enunciado pede que analisemos o par metálico formado por um prego de ferro (aço) revestido por um fio de chumbo imerso em solução eletrolítica com indicador. O conteúdo envolve corrosão galvânica: identificação das regiões anódica e catódica por evidências (cor mudança de cor do indicador, depósito de produtos) e comparação dos potenciais padrão de redução de ceFe^2+/Fe e cePb^2+/Pb para determinar qual metal será corroído.

Passo 2

Ao mergulhar o conjunto na solução com um indicador de pH (por exemplo, fenolftaleína), observa-se:
  1. Em volta do fio de chumbo: coloração rosa, indicando ambiente básico local.
  2. Na superfície exposta do prego de ferro: formação de pontos de ferrugem ou solução esverdeada, sinal de dissolução do ferro como íons ceFe^2+.
O fundamento químico é que, no catodo (chumbo), ocorre a reação de redução do oxigênio dissolvido:
ceO2 + 2 H2O + 4 e- -> 4 OH-
O ceOH- gerado torna o meio básico, mudando a cor do indicador. No anodo (ferro), dá-se oxidação do ferro:
ceFe -> Fe^2+ + 2 e-
Os ceFe^2+ podem hidrolisar dando cor verde-azulada ou oxidar para ferrugem.

Passo 3

Escrevendo as semi-reações de redução e consultando seus potenciais padrão:
ceFe^2+ + 2 e- -> Fe E^circ = -0,44 V
cePb^2+ + 2 e- -> Pb E^circ = -0,13 V

Passo 4

Como -0,44 V < -0,13 V, o ferro tem maior tendência a oxidar (é menor potencial de redução), funcionando como anodo. O chumbo, com potencial de redução menos negativo, será o catodo.

Resposta

O prégo de ferro será corroído (anodo), liberando ceFe^2+, enquanto o fio de chumbo atua como catodo, onde o ceO2 se reduz a ceOH-, que provoca a mudança de cor do indicador.

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