Dadas as seguintes semirreações de redução com os respectivos valores de potencial padrão de redução, responda às questões 6 a 11.
Considere os seguintes metais: cobre, ferro, níquel e prata.
a) Quais dos metais citados poderiam ser corroídas por uma solução de
?
b) Escreva as equações químicas das reações que ocorrem espontaneamente.
Considere os seguintes metais: cobre, ferro, níquel e prata.
a) Quais dos metais citados poderiam ser corroídas por uma solução de
b) Escreva as equações químicas das reações que ocorrem espontaneamente.
Passo 1
O que o exercício pede:
- (a) Identificar quais dos metais citados podem ser corroídos por uma solução de
. - (b) Escrever as equações químicas das reações espontâneas que ocorrem.
Informações relevantes fornecidas / que vou usar (valores-padrão de potenciais de redução):
- potencial-padrão do eletrodo hidrogênio:
. - potencial-padrão de redução do cobre:
. - potencial-padrão de redução do ferro (para
): . - potencial-padrão de redução do níquel:
. - potencial-padrão de redução da prata:
.
Observação: os valores acima são os valores-padrão comumente tabelados e serão usados como dados para decidir espontaneidade.
Passo 2
Conceito e critério de espontaneidade (explicação prática e passo a passo):
- A corrosão por ácido
significa que o metal é oxidado por íons do ácido, produzindo gasoso. - Reação global típica a considerar:
- Para decidir se essa reação é espontânea sob condições padrão, usamos potenciais-padrão de eletrodo e a expressão do potencial de célula:
- Neste caso, a redução do
a é o catodo com . - A oxidação do metal é o anodo; a meia-reação de oxidação é o inverso da meia-reação de redução
. Assim:
- Regra prática: se
, a reação é espontânea (sob condições padrão aproximadas). Isso equivale a dizer que, para o metal ser oxidado por , o potencial-padrão de redução de precisa ser negativo (menor que zero).
Passo 3
Aplicando ao ferro (
):
- Usei o valor listado:
. - Calculo do potencial de célula:
- Como
, a reação é espontânea: ferro é oxidado por . - Meias-reações (para visualizar os elétrons):
- Reação global balanceada:
Passo 4
Aplicando ao níquel (
):
- Usei o valor listado:
. - Calculo do potencial de célula:
- Como
, a reação é espontânea: níquel é oxidado por . - Meias-reações:
- Reação global balanceada:
Passo 5
Aplicando ao cobre (
):
- Usei o valor listado:
. - Calculo do potencial de célula:
- Como
, a reação NÃO é espontânea sob condições padrão. Portanto cobre não é corroído por nessa reação.
Passo 6
Aplicando à prata (
):
- Usei o valor listado:
. - Calculo do potencial de célula:
- Como
, a reação NÃO é espontânea. Portanto prata não é corroída por nessa via.
Passo 7
Conclusão prática e observações finais (explicação amigável):
- Resumindo: entre os quatro metais considerados, ferro e níquel têm potenciais-padrão de redução negativos e, portanto, serão oxidáveis por
(ou seja, corroem liberando ) em solução ácida aproximando-se de condições padrão. - Cobre e prata têm potenciais-padrão positivos e não reagem espontaneamente com
para liberar . - Observação adicional útil para prova: na prática a velocidade da corrosão depende também de concentração, temperatura, presença de óxidos/películas passivantes e do potencial real (não só do valor-padrão). Mas para questões de prova com dados padrão, o critério usado aqui é o correto e suficiente.
Resposta
a)
e
\n
b) \n
b)