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Questão — Em um processo de galvanização envolvendo os metais M1 e M2, suas semirreações de redução padrão (E°) são: M1²⁺ + 2e⁻ → M1(s), com E° = -0,76 V, e M2…

Em um processo de galvanização envolvendo os metais M1 e M2, suas semirreações de redução padrão (E°) são: M1²⁺ + 2e⁻ → M1(s), com E° = -0,76 V, e M2⁺ + e⁻ → M2(s), com E° = +0,44 V. Considerando que uma camada de óxido pode modificar a efetividade do processo, determine a diferença de potencial padrão que indica a tendência de transferência eletrônica entre esses metais e explique como essa diferença influencia a formação da camada protetora na galvanização.

Analise as semirreações e selecione a alternativa que apresenta corretamente a diferença de potencial padrão e o impacto prático dessa diferença no processo de galvanização.

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Resolução

Resposta correta: Letra A — Diferença de potencial de aproximadamente 1,20 V; o metal M1 será oxidado, permitindo que M2 se deposite e forme uma camada protetora eficaz no substrato.

A questão aborda conceitos de eletroquímica, especificamente células galvânicas e galvanização, que é o revestimento de um metal por outro para protegê-lo da corrosão. Para resolver, é preciso entender o significado dos potenciais padrão de redução (E°) e como calcular a diferença de potencial padrão (ΔE°) de uma célula eletroquímica. O metal com menor E° tende a ser oxidado (atua como ânodo), enquanto o de maior E° é reduzido (cátodo). As semirreações dadas são: M1²⁺ + 2e⁻ → M1(s), E° = -0,76 V; M2⁺ + e⁻ → M2(s), E° = +0,44 V. Para a célula espontânea, M1 será oxidado e M2 reduzido. A diferença de potencial padrão é ΔE° = E°(cátodo) - E°(ânodo) = 0,44 - (-0,76) = 1,20 V. Isso indica que a transferência eletrônica é espontânea, permitindo que M2 se deposite sobre M1, formando uma camada protetora. A presença de óxido pode dificultar o processo, mas a diferença de potencial favorece a galvanização, desde que o contato metálico seja mantido.

Comentários por alternativa

  1. A Diferença de potencial de aproximadamente 1,20 V; o metal M1 será oxidado, permitindo que M2 se deposite e forme uma camada protetora eficaz no substrato.
    A alternativa A está correta porque calcula corretamente a diferença de potencial padrão (1,20 V) e descreve o processo: M1 é oxidado (atua como ânodo), permitindo que M2 se deposite como camada protetora (cátodo) sobre o substrato, o que é o objetivo da galvanização.
  2. B Diferença de potencial cerca de 0,32 V; a presença do óxido impede qualquer reação significativa entre M1 e M2, invalidando a galvanização.
    A alternativa B está errada porque a diferença de potencial padrão correta é 1,20 V, não 0,32 V. Além disso, a presença de óxido pode dificultar, mas não impede completamente a reação se houver contato metálico.
  3. C Diferença de potencial de aproximadamente 1,20 V; a camada de óxido em M2 intensifica a sua dissolução, prejudicando a proteção contra corrosão.
    A alternativa C erra ao afirmar que a camada de óxido em M2 intensifica sua dissolução; na verdade, o potencial favorece a deposição de M2, não sua dissolução. O valor do potencial está correto, mas a interpretação do impacto prático está equivocada.
  4. D Diferença de potencial de cerca de 0,32 V; M2 atua como agente redutor, provocando a deterioração do metal M1 e comprometendo a camada protetora.
    A alternativa D está incorreta porque o valor da diferença de potencial está errado (deveria ser 1,20 V) e M2 não atua como agente redutor, mas sim como cátodo (é reduzido), não provocando a deterioração de M1.
  5. E Diferença de potencial maior que 2,00 V; a reação é espontânea e resulta na deposição alternada dos metais sem formação de camada estável.
    A alternativa E está errada porque a diferença de potencial não é maior que 2,00 V e não ocorre deposição alternada dos metais; a galvanização visa a deposição de um metal sobre o outro, formando uma camada estável.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

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1. O que é potencial padrão de redução (E°) em eletroquímica?
É a medida da tendência de uma espécie química ganhar elétrons, referida a um eletrodo padrão de hidrogênio, em condições padrão.
2. Como se calcula a diferença de potencial padrão (ΔE°) de uma célula galvânica?
ΔE° = E°(cátodo) - E°(ânodo), onde o cátodo é o eletrodo de maior E°.
3. O que ocorre no ânodo de uma célula galvânica?
No ânodo ocorre a oxidação, ou seja, perda de elétrons pelo metal.
4. Qual é o papel da galvanização na proteção contra corrosão?
A galvanização cria uma camada de metal mais reativo que se oxida preferencialmente, protegendo o metal base da corrosão.
5. Por que a diferença de potencial positiva indica espontaneidade na reação?
Porque ΔE° > 0 significa que a reação redox pode ocorrer espontaneamente, liberando energia elétrica.
6. Como a presença de óxidos pode afetar a galvanização?
Óxidos podem dificultar o contato elétrico entre os metais, reduzindo a eficiência da deposição do metal protetor.
7. Por que M1 é oxidado e M2 é reduzido neste processo?
M1 tem menor E°, logo é mais facilmente oxidado, enquanto M2, com maior E°, tende a ser reduzido e se depositar como camada protetora.

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