Pesquise, se necessário, e faça o que se pede:
a) O que seria a decapagem química de estruturas metálicas tomadas por processos corrosivos? Quais as substâncias que normalmente são utilizadas como decapantes?
b) Na decapagem química de uma barra de aço-carbono (oxidada- “enferrujada”) com ácido clorídrico em laboratório, qual a evidência experimental pode ser utilizada para definir o momento de retirar as amostras do banho ácido? Escreva a reação que representa essa observação experimental.

Passo 1

O enunciado pede para entender o que é decapagem química de metais atacados por corrosão e quais reagentes são usados (item a), e depois identificar, numa experiência em laboratório com barra de aço-carbono e ácido clorídrico, qual sinal indica que o banho já removeu a ferrugem e o momento de retirar a peça (item b). Os conteúdos envolvidos são corrosão de metais e processos de pickling.

Passo 2

A decapagem química é o processo de remover mecanicamente ou quimicamente camadas de óxidos, ferrugem, incrustações e escamas formadas em superfícies metálicas por corrosão ou altas temperaturas. Em geral usa-se um banho ácido (ou alcalino) que dissolve seletivamente esses óxidos, deixando o metal-base limpo.

Passo 3

Os decapantes mais comuns são ácidos minerais concentrados ou diluídos, às vezes com inibidores de ataque ao metal-base, por exemplo:
• Ácido clorídrico \mathrm{(HCl)}
• Ácido sulfúrico \mathrm{(H_2SO_4)}
• Ácido nítrico \mathrm{(HNO_3)}
• Ácido fluorídrico \mathrm{(HF)}
Em pickling alcalino também se usam soluções de hidróxidos, por exemplo \mathrm{NaOH}, para remover óxidos de alumínio ou zinco.

Passo 4

Em laboratório, ao mergulhar uma barra enferrujada em \mathrm{HCl(aq)}, o ácido primeiro ataca a ferrugem (óxidos de ferro) sem formar gás. Quando a camada de óxido é completamente dissolvida, o ácido passa a reagir diretamente com o ferro metálico, liberando bolhas de hidrogênio. Assim, o surgimento de efervescência de \mathrm{H_2} indica que a ferrugem já foi removida e que o banho está começando a corroer o metal-base. A reação que ilustra o início dessa efervescência é a dissolução do ferro metálico pelo ácido: \mathrm{Fe(s) + 2\,HCl(aq) \longrightarrow FeCl_{2}(aq) + H_{2}(g)}

Resposta

a) Decapagem química é a remoção de camadas de óxidos e incrustações de superfícies metálicas por imersão em soluções ácidas ou alcalinas. Os reagentes típicos são ácidos minerais como \mathrm{HCl}, \mathrm{H_2SO_4}, \mathrm{HNO_3}, \mathrm{HF} (e, em alguns casos, soluções de \mathrm{NaOH}).
b) Em laboratório, retira-se a amostra do banho ácido no instante em que aparecem bolhas de hidrogênio, pois isso mostra que os óxidos já foram dissolvidos e o ácido começa a atacar o ferro metálico.
Reação observada: \mathrm{Fe(s) + 2\,HCl(aq) \longrightarrow FeCl_{2}(aq) + H_{2}(g)}

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