Cap. 21 - Proteção contra corrosão

1.(CESGRANRIO) A proteção catódica ilustrada na figura é um dos métodos utilizados para proteger canalizações metálicas subterrâneas contra a corrosão. Próximo à canalização e ligada a ela por um condutor, é colocada uma barra de metal para que sofra preferencialmente a ação do agente oxidante.

Considerando uma tubulação de ferro, assinale a opção que se refere ao elemento que pode ser utilizado como protetor:

Dados:

Fe^2+   +  2e-→Fe   (E˚=-0,44V)

Cu^2+  + 2e-→Cu     (E˚=0,34V)

Ag^+   + e-→Ag        (E˚=0,80V)

Pb^2+   + 2e-→        (E˚=-0,13V)

Ni^2+   +2e-               (E˚=-0,25V)

Mg^2+   +  2e-            (E˚=-2,37V)

A)Cu

B)Ni

C)Ai

D)Mg

E)Pb

LETRA D) Magnésio, pois o metal protetor deve ter o menor potencial redutor e consequentemente maior potencial oxidante, para que preferencialmente ele venha sofrer a corrosão e não o protegido

2.(UECE) Um dos grandes problemas que atingem artefatos metálicos, sobretudo o ferro, é a corrosão. Algumas técnicas minimizam seus efeitos. Analise cuidadosamente as alternativas a seguir, e use seus conhecimentos sobre metais e os dados da tabela de potenciais-padrão de redução de alguns metais.

Escolha o metal mais apropriado para conter a corrosão superficial de um prego novo em contato com a água.

R= Letra C, pois o zinco dentre os elementos com exceção do sódio apresenta maior potencial de oxidação que é 0,76v

Obs: A “correta” poderia ser o sódio, porém quando ele reage com água, acaba liberando muito calor e inflama o hidrogênio que é liberado na reação. Isso explica a explosão que acontece quando se joga um pedaço de sódio metálico na água.

3.observe as imagens e responda á questão. A figura a seguir faz referência ao fenômeno:

A) zincagem; Errada, zincagem é um dos processos mais eficientes e econômicos empregados para proteger o aço da corrosão atmosférica. Não se observa aço nos elementos por isso está errada

B)Estanhegem: errada, estanhagem consiste em revestir o ferro com estanho. Nesse caso ao contrário da zincagem a proteção é apenas com estanho. Como não há ferro nos elementos, está errada

C) Cromação: Cromação é um processo de aplicação do cromo sobre um material geralmente metálico através da eletrodeposição. É também possível revestir peças não metálicas, com bijuterias e jóias. Observa-se esses elementos na figura, por isso está certo.

D) Passivação: Errada, passivação é a modificação do potencial de um eletrodo no sentido de menor atividade(mais catódico) devido à formação de uma película passivante, porém(alumínio,zinco,chumbo,estanho e antimônio não sofre esse processo, na presença de meios básicos

E)Errada, não ocorre em nenhum momento banho de níquel

4. Para proteger eficazmente o ferro sujeito a intempéries, deve-se recobri-lo com

Dados: E˚(Au^3+/Au)= 1,5

E˚(Ag^+/Ag)=0,80

E˚(Zn^2+/Zn) -0,76

E˚(Cu^2+/Cu) 0,34

E˚(Sn^2+/Sn)=-0,13

E˚( Fe^2+/Fe)= -0,44

A)ouro

B)cobre

C)prata

D)estanho

E)zinco

R= LETRA E, o zinco pois tem maior potencial de oxidação.

5. As estátuas de metal, em geral confeccionadas em cobre metálico, apresentam coloração típica. Com o passar do tempo, todavia, observa-se o aparecimento de uma coloração verde que é atribuída ao produto da reação de oxidação do cobre pelo ar.

Considerando que tintas protetoras contendo metal podem funcionar como ânodo de sacrifício e conhecendo-se o valor do potencial-padrão de redução da reação, analise a tabela a seguir:

Dados: Cu^2+   + 2e-→Cu, E˚=0,34V

Considerando somente as informações contidas na questão, assinale a alternativa que apresenta a tinta mais eficaz na proteção de uma estátua de cobre

A)Tinta I

B)Tinta II

C)Tinta III

D)Tinta IV

E)Tinta V

A tinta 5, pois apresenta maior potencial de oxidação: E

6. Algumas donas de casa ficam contrariadas devido á opacidade das panelas de alumínio. Para deixar as panelas ariadas, elas precisam remover a película de

R= A panela obviamente formada por alumínio vai reagir com o oxigênio presente na atmosfera formando Al2O3, que por sua vez é um óxido anfótero, reage tanto com base qunto com ácidos. É preciso polir esse material para remover essa camada, isso pode ser feito com lixas grossas ou médias.

7.(ENEM)Ferramentas de aço podem sofrer corrosão e enferrujar. As etapas químicas que correspondem a esses processos podem ser representados pelas equações:

Fe+H20+½O2→Fe(OH)2

Fe(OH)2 +½H2O + ¼O2→Fe(OH)3

Fe(OH)3 + NH20→Fe(OH)3. Nh20( ferrugem)

Uma forma de tornar mais lento esse processo de corrosão e formação de ferrugem é engraxar as ferramentas. Isso se justifica porque a graxa proporciona::

A)lubrificação, evitando o contato entre as ferramentas

B)impermeabilização, diminuindo o seu contato com o ar úmido

C)isolamento térmico, protegendo-as do calor ambiente

D)galvanização, criando superfícies metálicas imunes

E)polimento, evitando ranhuras nas superfícies

B) A impermeabilização é utilizada no revestimento de peças que devem ser mantidas secas como o ferro. Ela vai impedir a  passagem de água.

8.(UFPR-Adaptada) 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: Fe^3+  + 3e-→ Fe=-0,04V  E˚-0,04

II: 2H2O + 2e-→H2 + 2OH-   E˚-0,41

III: O2 +4H+   + 4e-→2H2O   E˚0,82

Um modo mais 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 á superfície do ferro.

Grandes estruturas podem ser protegidas pela sua conexão a um bloco de zinco ou magnésio( ver figura a seguir, em que M representa Mg ou Zn) Conforme o acaso, as semirreações envolvendo são

IV: Zn^2+    + 2e-→Zn  E˚-0,76

V. Mg^2+    + 2e-→Mg  E˚-2,36

Com base no texto anterior, assinale a alternativa correta sobre o processo de corrosão do ferro.

A)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( Falsa, um poderoso agente oxidante apresenta um elevado potencial de redução)

B)A semirreação III revela que o oxigênio favorece o processo de corrosão( verdadeira, na reação III, temos O2 se reduzindo, ou seja elevado potencial de redução, o que favorece a oxidação do ferro

C)Uma película de tinta não previne a corrosão, pois promove os desgaste do metal( errada, pois a película de tinta previne

D)Na galvanização, o zinco protege o ferro por receber elétrons mais facilmente que este último(errada. Na galvanização, o zinco apresenta um potencial de redução menor do que o ferro, ou ainda um potencial de oxidação maior do que o ferro, ou seja o zinco perde elétrons e não ganha

E)O zinco é um melhor redutor que o magnésio(errada, o magnésio apresenta um menor potencial de redução -2,36 ou ainda um maior potencial de oxidação, logo é um melhor agente redutor

9. Quando uma folha de aço recoberta com zinco é furada com um prego, o enferrujamento começa pelas bordas do orifício

Isso ocorre porque o furo:

A)A chapa atua como metal de sacrifício para proteger o ferro

B) O zinco é um promotor de corrosão

C) O ferro é um agente oxidante

D) O aço não está protegido pelo zinco e entra em contato com ao ar e com a umidade.

E) O aço é agente oxidante

LETRA D  a correta: Como o prego furou a barra, isso faz com que o zinco que estava ali presente se retire facilitando o contato com o ar atmosférico

10.Em Fortaleza, no Ceará, um poste localizado na praia do futuro, que deveria ter a vida útil entre 25 e 30 anos, dura menos do que cinco anos. Um dos fatores que levam a essa agressiva corrosão é

A) A maresia

B) A ausência de chuvas no ceará

C) O material com o qual o poste foi feito

D)A quase ausência de ventos nessa praia

E)A pequena incidência de raios solares no litoral

LETRA A: A corrosão que ocorre nos metais presentes nas regiões costeiras é acelerado pela concentração elevado de sais desses locais. Os íons presentes na água do mar(cloretos) formam uma ponte salina, possibilitando o fenômeno de oxirredução entre oxigênio do ar e os materiais próximos a meresia

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Exercite +

     1) Qual a diferença existente entre corrosão química e corrosão eletroquímica? 

    Na corrosão química, há interação direta entre o metal e o meio corrosivo, ausência de água líquida e temperaturas, em geral elevadas; já na corrosão eletroquímica, há formação de uma pilha, com circulação de elétrons na superfície metálica, necessariamente presença de água no estado líquido, e a grande maioria ocorre na temperatura ambiente.

     2)  Por que erosão (apenas) não é considerada corrosão ? Por que a erosão acelera um processo corrosivo?

A erosão remove mecanicamente partículas do material. Tem-se um processo eminentemente físico, e não químico ou eletroquímico, que seriam necessários para caracterizar a corrosão. A erosão acelera um processo corrosivo, pois a película produzida pela corrosão é removida pela erosão expondo a superfície a novo desgaste corrosivo.

3) O que é corrosão intergranular ?

É a corrosão que se processa entre os grãos da rede cristalina do material metálico, que perde suas propriedades mecânicas e pode fraturar quando solicitado por esforços mecânicos. Os grãos vão sendo destacados à medida que a corrosão se propaga.