Identifique as reações catódicas e anódicas do processo corrosivo formado pelas seguintes pilhas de corrosão:
Estanho em meio ácido sem aeração.
Estanho em meio ácido sem aeração.
Passo 1
O enunciado pede: identificar as reações catódicas e anódicas do processo corrosivo para o sistema fornecido. Informação dada:
- Metal: estanho metálico (representado por
). - Meio: ácido (existem
disponíveis). - Condição: sem aeração (não há oxigênio dissolvido
atuando como oxidante).
Perguntas que preciso responder (claras e simples):
- Qual é a meia-reação anódica (onde ocorre oxidação)?
- Qual é a meia-reação catódica (onde ocorre redução)?
- Qual é a reação global da corrosão (opcionalmente, para entender o processo)?
Passo 2
Conceitos básicos que vou usar (explicados passo a passo, sem pular etapas):
- Oxidação é perda de elétrons; redução é ganho de elétrons. Uma “meia-reação” mostra apenas uma dessas mudanças.
- No anodo a matéria é oxidada (perde elétrons) e esses elétrons saem pelo metal; no catodo ocorre a redução (os elétrons consumidos ali vêm do ânodo).
- Para decidir qual espécie vai ser reduzida (catodo) devemos olhar quais oxidantes estão presentes no sistema e qual deles é mais fácil de reduzir. Em condições normais, uma redução com potencial padrão mais positivo é termodinamicamente mais favorável.
- Aqui temos as espécies relevantes: o metal
(que pode ser oxidado a íons ou ) e prótons (presente no meio ácido) que podem ser reduzidos a . Não há , então a redução do oxigênio não compete.
Passo 3
Escrever as meia-reações candidatas e seus potenciais padrão (valores padrão conhecidos e úteis em prova):
- Meia-reação de redução do estanho (forma mais comum de oxidação do metal é para
):
- Meia-reação de redução do hidrogênio (prótons) em meio ácido:
(estes são valores padrão tabelados; em prova pode pedir para lembrar ou eles podem ser fornecidos.)
Interpretação prática:
- Entre as duas reações de redução, a que tem potencial mais positivo (
para ) é a mais favorecida como redução. Portanto, será reduzido (catódico) e o estanho metálico será oxidado (anódico), porque o metal tem potencial de redução mais negativo ( ) — isto significa que, na combinação espontânea, o sentido será o inverso dessa meia-reação (oxidação do metal).
Passo 4
Montar as meia-reações levando em conta o sentido real no circuito de corrosão:
- No anodo (oxidação): escrever a reação de oxidação correspondente à inversão da meia-reação de redução do
:
- No catodo (redução): manter a redução favorável do
:
Passo 5
Checar balanço de massa e carga e escrever a reação global (elétrons se cancelam):
- Somando anodo + catodo, os
se cancelam:
Esta é a equação global da corrosão do estanho em meio ácido sem aeração: o metal é convertido em íons
e libera gás hidrogênio.
Passo 6
Interpretação final e dicas rápidas para a prova (modo “cola mental”):
- Regra prática: se não há oxigênio na solução ácida, a redução mais comum é a dos prótons para
. Se houver oxigênio dissolvido, a redução do oxigênio pode tomar o lugar do hidrogênio. - Para decidir anodo vs catodo em outros casos: liste as espécies redutoras/oxidantes possíveis, escreva as meia-reações de redução e compare os
; a que tiver maior será reduzida (catodo) e a outra oxidada (anodo). Sempre balanceie elétrons para obter a reação global. - No caso do estanho, a forma
é a mais comum na corrosão inicial; oxidação a existe em condições especiais, mas não é a primeira escolha em meio ácido simples sem agentes oxidantes fortes.
Resposta
Anódica:
Catódica:
Catódica: