[Verificação de Conceitos 16.4] (a) A partir da série galvânica (Tabela 17.2), cite três metais, ou ligas, que podem ser usados para proteger galvanicamente o níquel em seu estado ativo. (b)Algumas vezes, a corrosão galvânica é prevenida fazendo-se um contato elétrico entre ambos os metais no par e um terceiro metal que seja anódico em relação a esses dois. Considerando a série galvânica, cite um metal que possa ser usado para proteger um par galvânico cobre-alumínio.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas claras: (a) a partir da série galvânica (Tabela 17.2), citar três metais ou ligas que podem ser usados para proteger galvanicamente o níquel em seu estado ativo; (b) citar um metal que possa ser usado como terceiro metal anódico para proteger o par cobre-alumínio.
Informações relevantes dadas (explicitadas): a questão assume que eu consultaria a série galvânica, que ordena metais por sua nobreza (do mais anódico/reativo ao mais catódico/nobre). Não há outros dados numéricos no enunciado.
Informações relevantes dadas (explicitadas): a questão assume que eu consultaria a série galvânica, que ordena metais por sua nobreza (do mais anódico/reativo ao mais catódico/nobre). Não há outros dados numéricos no enunciado.
Passo 2
O que significa “proteger galvanicamente” e como usar a série galvânica (aulas rápidas, sem pulo de etapas).
- Quando dois metais diferentes estão em contato elétrico e expostos a um eletrólito (água salgada, solo, etc.), o metal menos nobre (mais reativo, mais anódico) tende a corroer (oxidar) preferencialmente; o metal mais nobre fica protegido (age como cátodo). Esse processo chama‑se corrosão galvânica.
- A série galvânica lista metais do mais anódico (que perde elétrons facilmente) ao mais catódico (que perde elétrons com dificuldade). Para escolher um sacrificial (anodo de sacrifício) para proteger um metal X, eu procuro um metal Y que esteja à esquerda de X na série (ou seja, mais anódico que X). Assim Y vai corroer em vez de X.
- Resumindo em uma regra prática: “Para proteger galvanicamente um metal A, escolha um metal B que seja mais anódico (menos nobre) do que A na série galvânica.”
Passo 3
Aplicando ao níquel: quais metais são mais anódicos que o níquel? (aqui explico como pensar na tabela)
- Na prática, metais comumente usados como anodos sacrificiais em várias aplicações são: magnésio, alumínio (em ligas específicas para anodos), zinco e, em alguns casos, metais como o cádmio ou ligas de zinco. Esses aparecem à esquerda (mais anódicos) de muitos metais incluindo o níquel na maioria das séries galvânicas.
- Portanto, para proteger o níquel, procuro três opções que estejam claramente mais anódicas que o níquel: magnésio, zinco e alumínio (ou ligas de alumínio projetadas para anodos). Cada um tem características próprias que eu explico no próximo passo.
Passo 4
Por que exatamente esses três funcionam para proteger o níquel? (detalhes práticos, para você saber aplicar na prova)
-
: é muito mais anódico do que o níquel; tem potencial de redução padrão muito negativo (por exemplo, tem aproximado de ), então o magnésio cede elétrons facilmente e se corroe preferencialmente — é um anodo sacrificial eficaz, especialmente onde o eletrólito tem baixa resistividade. -
: também é tradicional como anodo (por exemplo em casco de navios e tanques); seu potencial padrão é menos negativo que o do magnésio ( em torno de ), mas ainda mais negativo que o do níquel, então protege o níquel em muitas situações práticas. -
: o alumínio metálico é bastante ativo ( em torno de ), e ligas de alumínio projetadas para anodos são usadas como anodos amorfos/atiados. Observação prática: o alumínio forma filme de óxido que pode complicar a ação, por isso normalmente usa‑se ligas próprias para anodos. - Em provas: basta justificar que escolheu metais à esquerda do níquel na série galvânica — magnésio, zinco e alumínio são escolhas clássicas e aceitas.
Passo 5
Pequeno exemplo para fixar (como aplicar rápido na prova):
- Se a tabela mostra a ordem (da esquerda para a direita) algo como
(note: só um exemplo de ordenação típica), então qualquer metal que esteja à esquerda de protege galvanicamente o níquel. Logo , e servem. Na prova, escreva essa ideia simples: “escolho metais mais anódicos que níquel”.
Passo 6
Respondendo (b): proteger o par cobre-alumínio com um terceiro metal anódico. Raciocínio passo a passo:
- Para proteger simultaneamente cobre e alumínio por contato a um terceiro metal, esse terceiro metal precisa ser mais anódico do que ambos, ou seja, estar à esquerda de ambos na série.
- Entre cobre (
) e alumínio ( ), o alumínio é o mais reativo (mais anódico) — isto é, já está bem à esquerda de . Portanto, qualquer metal que seja mais anódico que servirá para proteger tanto quanto . - Um exemplo clássico e claro é o
, que é ainda mais anódico que o alumínio. Assim, ao conectar eletricamente ao conjunto, o magnésio se corroerá preferencialmente, protegendo tanto o alumínio quanto o cobre.
Passo 7
Avisos práticos que valem na prova/na vida real (para você justificar escolhas):
- Embora a série diga quem é anódico/catódico, na escolha real também se considera o tipo de eletrólito, resistividade, temperatura e possíveis filmes passivos (por exemplo, alumínio pode formar óxidos). Então, ao justificar numa resposta de prova, cite a ordenação da série e, se quiser, uma breve nota: “escolha baseada na posição mais anódica na série”. Isso costuma ser suficiente.
- Para o par
citar como protetor é objetivo e correto porque está à esquerda de e na série.
Resposta
(a)
(b)
(b)