Questão 133 do ENEM 2020 — Química
Os tanques de armazenamento de gasolina podem, com o tempo, sofrer processos oxidativos, resultando na contaminação do combustível e do solo à sua volta. Uma forma de evitar tais problemas econômicos e ambientais é utilizar preferencialmente metais de sacrifício, protegendo os tanques de armazenamento.
Suponha que seja necessário usar um metal de sacrifício em um tanque de aço (liga de ferro-carbono). Considere as semirreações de redução e seus respectivos potenciais padrão.
Semirreação E° (V)
Fe2+ + 2 e− → Fe −0,44
Zn2+ + 2 e− → Zn −0,76
Cu2+ + 2 e− → Cu +0,34
Ni2+ + 2 e− → Ni −0,25
Cd2+ + 2 e− → Cd −0,40
Hg2+ + 2 e− → Hg +0,86
Dos metais citados, o que garantirá proteção ao tanque de aço é o
Resolução comentada
A questão trata de proteção catódica: um metal de sacrifício precisa se oxidar no lugar do ferro do tanque, ou seja, precisa ser mais reativo que ele.
Quem se oxida é o metal com menor potencial padrão de redução, pois tem maior tendência a perder elétrons. Ao ligar esse metal ao aço, ele funciona como ânodo (sofre corrosão) e o tanque vira cátodo, ficando protegido.
Comparando com o ferro (E° = −0,44 V): zinco = −0,76 V (menor que o do ferro); cádmio = −0,40 V; níquel = −0,25 V; cobre = +0,34 V; mercúrio = +0,86 V (todos maiores que o do ferro).
A resposta é o zinco, o único da lista com potencial de redução menor que o do ferro, logo o único que se oxida preferencialmente e protege o aço. O cádmio e o níquel têm potenciais maiores que o do ferro, então seria o ferro a se oxidar, acelerando a corrosão do tanque. Cobre e mercúrio, com potenciais positivos, são ainda mais nobres e também não protegem.