Exercícios sobre proteção contra corrosão dos metais

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1. Questão 1

   (UFPR) A corrosão dos metais é um processo de considerável importância econômica porque diminui a vida útil dos produtos metálicos, cuja substituição é de custo elevado.

   Durante o processo de corrosão, os metais sofrem oxidação. O ferro, por exemplo, oxida-se, resultando na ferrugem (Fe₂O₃.H₂O). A transformação de ferro metálico em ferrugem só ocorrerá na presença de um agente oxidante. As semirreações a seguir estão envolvidas no processo de corrosão do ferro.

   I – Fe³⁺_(aq) + 3 e^- → Fe_(s)                                E⁰ = - 0,04 V
   II – 2 H₂O_(líq) + 2 e^- → H_2(g) + 2 OH^-_(aq)           E⁰ = - 0,41 V
   III – O_2(g) + 4 H⁺_(aq) + 4 e^- → 2 H₂O_(líq)               E⁰ = +0,82 V

   Uma maneira simples de prevenir a corrosão consiste em proteger a superfície metálica pela pintura. Outra forma de proteção é a galvanização, que consiste na aplicação de uma camada de zinco à superfície do ferro. Grandes estruturas podem ser protegidas pela sua conexão a um bloco de zinco ou magnésio (ver figura abaixo, em que M representa Mg ou Zn).

   
   Figura em exercício mostrando proteção de ferro com conecção a blocos de zinco ou magnésio

   Conforme o caso, as semirreações envolvidas são:

   IV – Zn²⁺_(aq) + 2 e^- → Zn_(s)                               E⁰ = - 0,76 V
   V – Mg²⁺_(aq) + 2 e^- → Mg_(s)                       E⁰ = - 2,36 V

   Com base no texto acima, é correto afirmar sobre o processo de corrosão do ferro:

   1. As semirreações I e II indicam que uma película de água pura sobre a superfície do ferro é um poderoso oxidante desse metal, resultando na ferrugem.

   2. A semirreação III revela que o gás oxigênio favorece o processo de corrosão.

   3. Uma película de tinta previne a corrosão por impedir o contato do metal com o agente oxidante.

   4. Na galvanização, o zinco protege o ferro por ceder elétrons mais facilmente que este último.

   5. O zinco é um melhor redutor que o magnésio.

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2. Questão 2

   (UNI-RIO) "A ferrugem" apresentada pelos automóveis, na nossa cidade, é um processo denominado corrosão. Na presença de ar seco (ausência de umidade), o automóvel praticamente não enferruja. Numa cidade praiana, como o Rio de Janeiro, torna-se necessária a adoção de medidas que minimizem a corrosão. Uma delas é a galvanização, que significa revestir o ferro presente no automóvel com um metal redutor mais forte do que ele. Assinale a opção que apresenta o metal redutor que permite a galvanização do ferro.

   (Dado: Fe²⁺/Fe = - 0,44V) 
   
   a) Cd²⁺_(aq) + 2e^-­ → Cd_(s) E⁰ (V) = - 0,40 
   b) Co²⁺_(aq) + 2e^-­­ → Co_(s) E⁰ (V) = -0,28 
   c) Cu²⁺_(aq) + 2e^-­­ → Cu_(s) E⁰ (V) = 0,34 
   d) Ni²⁺_(aq) + 2e^-­­ → Ni_(s) E⁰ (V) = -0,25 
   e) Zn²⁺_(aq) + 2e^-­­ → Zn_(s) E⁰ (V) = -0,76

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3. Questão 3

   O alumínio sofre corrosão em contato com o ferro. Para efetuar uma proteção catódica, qual dos metais a seguir é o mais indicado? E qual é a equação química correspondente?

   Dados:

   Al³⁺_(aq) + 3 e^- → Al_(s) E⁰ = -1,67 V
   Zn²⁺_(aq) + 2 e^- → Zn_(s) E⁰ = - 0,76 V
   Cu²⁺_(aq) + 2 e^- → Cu_(s) E⁰ = +0,34 V
   Mg²⁺_(aq) + 2 e^- → Mg_(s) E⁰ = - 2,38 V
   Ni²⁺_(aq) + 2e^{- ­}­ → Ni_(s) E⁰ = -0,25 V

   a) Alumínio. Equação: Fe + Al³⁺→ Fe³⁺ + Al

   b) Zinco. Equação: 3 Zn + 2 Al³⁺→ 3 Zn²⁺ + 2 Al

   c) Cobre. Equação:3 Cu + 2 Al³⁺→ 3 Cu²⁺ + 2 Al

   d) Magnésio. Equação:3 Mg + 2 Al³⁺→ 3 Mg²⁺ + 2 Al

   e) Níquel. Equação: 3 Ni + 2 Al³⁺→ 3 Ni²⁺ + 2 Al

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4. Questão 4

   Uma forma de proteger um metal contra corrosão é conectá-lo eletricamente a um ânodo de sacrifício. Este deve ser:

   a) um metal mais facilmente oxidável do que o metal que se quer proteger.

   b) um metal menos facilmente oxidável do que o metal que se quer proteger.

   c) o mesmo metal que se quer proteger.

   d) uma pintura.

   e) um metal com potencial de redução maior do que o do metal que se quer proteger.

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