Insper 2026.1Questão 53de 60Os metais estanho (Sn), zinco (Zn) e magnésio (Mg) são utilizados na proteção de peças de ferro contra a oxidação. O Sn

QuímicaEletroquímica

Os metais estanho (Sn), zinco (Zn) e magnésio (Mg) são utilizados na proteção de peças de ferro contra a oxidação. O Sn e o Zn são empregados de modo a cobrir toda a superfície da peça a ser protegida, enquanto o Mg é posicionado em locais estratégicos da estrutura de ferro.

Quanto ao método de proteção, é possível dividir a proteção do ferro contra a oxidação em proteção por barreira física, que recobre todo o material e o protege do contato com o ar, e proteção catódica, em que o metal protetor atua como ânodo, repondo a perda de elétrons.

Considere os seguintes potenciais de redução:

\begin{array}{lll} \text{Mg}^{2+} + 2e^- \longrightarrow \text{Mg}^0 & & E^0 = -2{,}37\ \text{V} \\ \text{Zn}^{2+} + 2e^- \longrightarrow \text{Zn}^0 & & E^0 = -0{,}76\ \text{V} \\ \text{Fe}^{2+} + 2e^- \longrightarrow \text{Fe}^0 & & E^0 = -0{,}44\ \text{V} \\ \text{Sn}^{2+} + 2e^- \longrightarrow \text{Sn}^0 & & E^0 = -0{,}14\ \text{V} \end{array}

Considerando os potencias de redução apresentados e as técnicas descritas, o metal que fornece apenas proteção por barreira física e o metal que fornece tanto proteção por barreira física como proteção catódica são, respectivamente,

Alternativa A, a correta: estanho e zinco.Resposta
Alternativa B: estanho e magnésio.
Alternativa C: magnésio e zinco.
Alternativa D: zinco e magnésio.
Alternativa E: zinco e estanho.

Resolução do Jazz

O que a questão pede:

O metal que só protege o ferro como barreira e o que protege como barreira e também catodicamente.

A regra:

Para fazer proteção catódica, o metal tem de se oxidar no lugar do ferro, ou seja, ter potencial de redução menor (mais negativo) que o do ferro, $-0{,}44$ V.

Etapa 1. Estanho:

$-0{,}14$ V é maior que $-0{,}44$ V: o estanho é menos reativo que o ferro. Cobre a peça (como na lata), mas se riscar, não protege o ferro exposto. Só barreira.

Etapa 2. Zinco:

$-0{,}76$ V é menor que $-0{,}44$ V: o zinco oxida antes do ferro. Como recobre a peça inteira (galvanização), faz barreira e, onde houver risco, se oxida no lugar do ferro. Barreira e proteção catódica.

Etapa 3. Magnésio:

Também protege catodicamente, mas é posto em pontos estratégicos (ânodo de sacrifício), sem cobrir a peça. Não faz barreira.

A armadilha:

A letra B põe o magnésio como os dois tipos. Ele é o melhor ânodo de sacrifício, mas não recobre a peça, então não é barreira.

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