- Soluções de
, isentas de oxigênio dissolvido, podem evitar o processo de oxidação em certos metais, quando comparadas a soluções de HC
, também isentas de oxigênio dissolvido. Sejam os metais a seguir e seus respectivos potenciais padrão de redução a
:
-
;
-
;
-
;
-
;
-
;
-
.
Quais desses metais que sofriam oxidação quando em contato com
continuam a se oxidar quando em contato com a solução de NaOH 1 M ?
Dados eventualmente necessários: Potenciais padrão de redução:
e
.
a) Ferro, estanho, zinco e alumínio.
b) Cobre e prata.
c) Somente ferro e zinco.
d) Somente zinco e alumínio.
a) Ferro, estanho, zinco e alumínio.
b) Cobre e prata.
c) Somente ferro e zinco.
d) Somente zinco e alumínio.
Passo 1
O enunciado pede para compararmos o comportamento de certos metais em duas soluções “isentas de oxigênio”:
- em HCl 1 M, onde o agente oxidante é o íon
(meio ácido), gerando ; - em NaOH 1 M, onde, na ausência de
, a redução que gera ocorre a partir da água (meio fortemente básico).
O conteúdo principal é eletroquímica: usamos potenciais padrão de redução para decidir se a oxidação do metalé espontânea, montando a célula com o polo de redução certo (ácido ou básico).
Passo 2
Determinar quais metais se oxidam em HCl 1 M
A semirreação catódica em HCl é
A semirreação catódica em HCl é
Para cada metal
com
, a célula total (ânodo = metal; cátodo =
) tem
Se
, a oxidação do metal é espontânea. Logo, oxidam em ácido todos os metais cuja
:
.
Não oxida em ácido nem
.
Não oxida em ácido
Passo 3
Determinar quais continuam a se oxidar em NaOH 1 M
No meio básico, como não há , a semirreação de redução (cátodo) que gera
é
No meio básico, como não há
O critério de espontaneidade é o mesmo:
Queremos
, isto é
Das quatro que oxidavam em ácido, apenas
tem
, portanto somente alumínio “tem energia” para reduzir água em base e continuar se oxidando.
Passo 4
Consideração química (amfotérios)
Na prática, certos metais (alumínio e zinco) formam complexos solúveis em NaOH (aluminato e zincometalato) e liberam . Mesmo que, pelo critério puramente eletroquímico, o zinco
fique ligeiramente acima de
, a forte química de complexação faz com que ele também dissolva em base. Metais como ferro e estanho em NaOH tendem a formar hidróxidos insolúveis, interrompendo a corrosão.
Na prática, certos metais (alumínio e zinco) formam complexos solúveis em NaOH (aluminato e zincometalato) e liberam
Resposta
d) Somente zinco e alumínio.