Quer-se guardar, a
, uma solução aquosa 1
de
. Dispõe-se de recipientes de:
I. ferro;
II. ferro galvanizado (ferro revestido de Zn);
III. lata comum (ferro revestido de Sn);
IV. cobre.
Table 1: Potenciais-padrão de redução (volt)\captionsetup{labelformat=empty}
I. ferro;
II. ferro galvanizado (ferro revestido de Zn);
III. lata comum (ferro revestido de Sn);
IV. cobre.
Table 1: Potenciais-padrão de redução (volt)
\captionsetup{labelformat=empty}
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Passo 1
O enunciado pede: escolher quais recipientes (I a IV) podem ser usados para guardar, a
, uma solução aquosa
de
. \n
Informações fornecidas (retiradas da tabela do enunciado):\n
\n
\n
\n
\n
Recipientes disponíveis: I. ferro; II. ferro galvanizado (revestido de Zn); III. lata comum (revestida de Sn); IV. cobre.\n
O que precisamos decidir: para cada metal do recipiente, haverá reação espontânea entre o metal e os íons da solução que cause corrosão ou deposição de estanho? Se houver reação espontânea que oxide o metal do recipiente, ele não é adequado; caso contrário, é adequado.
Informações fornecidas (retiradas da tabela do enunciado):\n
Recipientes disponíveis: I. ferro; II. ferro galvanizado (revestido de Zn); III. lata comum (revestida de Sn); IV. cobre.\n
O que precisamos decidir: para cada metal do recipiente, haverá reação espontânea entre o metal e os íons
Passo 2
Conceitos essenciais (explicação didática e passo-a-passo):\n
- O potencial-padrão de redução
de um par indica a tendência do íon a ganhar elétrons e se reduzir a metal. Valores mais positivos de significam que o íon é mais facilmente reduzido (o metal é mais nobre). Valores mais negativos significam que o metal é mais fácil de oxidar.\n - Para decidir se, por exemplo, o metal do recipiente
será oxidado por , escrevemos a reação global proposta:
Nessa reação,
é reduzido (cátodo) e
é oxidado (ânodo).\n
3) A condição de espontaneidade (em condições-padrão) é dada pelo potencial da pilha padrão:
3) A condição de espontaneidade (em condições-padrão) é dada pelo potencial da pilha padrão:
Aqui
é o
do par que sofre redução (no nosso caso
) e
é o
do par que sofre oxidação (no nosso caso
).\n
4) Interpretação prática: se a reação é espontânea e o metal
será atacado (oxidado) pela solução de
— por isso o recipiente NÃO seria adequado. Se
não há tendência espontânea de ocorrer aquela oxidação do metal pela solução de
, logo o recipiente é adequado (pelo critério redox-padrão).
4) Interpretação prática: se
Passo 3
Vamos aplicar a fórmula específica ao nosso caso. Para cada metal do recipiente (chamado genericamente de
) calculamos
Usamos os valores da tabela do enunciado.
Passo 4
Cálculo para o recipiente I (ferro,
):\n
Valor dado: e
.\n
Portanto
Valor dado:
Portanto
Interpretação:
significa que, em condições-padrão, não há força motriz eletroquímica para que
reduza e o ferro seja oxidado. Não há reação espontânea de oxidação do ferro pela solução de
. Logo o recipiente de ferro é aceitável segundo este critério.
Passo 5
Cálculo para o recipiente II (ferro galvanizado, revestido de
):\n
Valor dado: .\n
Portanto
Valor dado:
Portanto
Interpretação: novamente
indica ausência de tendência espontânea para que
oxide o zinco metálico. Assim, o recipiente galvanizado (revestido de Zn) é aceitável segundo os dados fornecidos.
Passo 6
Cálculo para o recipiente III (lata comum, revestida de
):\n
Aqui o metal do revestimento é o mesmo íon da solução: .\n
Portanto
Aqui o metal do revestimento é o mesmo íon da solução:
Portanto
Interpretação: sendo o mesmo par redox, não há nenhum motivo eletroquímico para ocorrer oxidação do revestimento de estanho pela solução de
. O recipiente revestido de estanho é obviamente adequado.
Passo 7
Cálculo para o recipiente IV (cobre,
):\n
Valor dado: .\n
Portanto
Valor dado:
Portanto
Interpretação:
significa que a reação proposta (oxidar o cobre e reduzir
a
) é não espontânea. Ou seja, a solução de
não tem tendência a corroer o cobre; o cobre é mais nobre e não será oxidado pela solução de
. Logo o recipiente de cobre também é adequado.
Resposta
I, II, III e IV