FACULDADE DE TECNOLOGIA E CINCIA FTC

COLEGIADO DE ENGENHARIA CIVIL

DISCIPLINA: QUMICA GERAL

DOCENTE: SHAIALA AQUINO.

LISTA DE EXERCCIOS REAES OXIRREDUO, ELETROQUMICA E CORROSO.

Q01. Cobre e ferro (geralmente na forma de ao) so dois dos diversos metais usados em projetos maquinrio. (a) Usando os potenciais padro de reduo, identifique o anodo e o catodo, e determine o potencial da clula para uma clula galvnica composta de cobre e ferro. Considere condies padro. (b) Podemos tambm construir galvnica usando cobre e prata. Confirme que o potencial da seguinte clula galvnica 0,462 V.

Q02. Suponha que queiramos estudar a possvel corroso galvnica entre zinco e cromo, ento construmos a seguinte clula.

Cr(s) / Cr2+(aq) // Zn2+(aq) / Zn(s)

(a) Que reao qumica ocorre. (b) Indique o catodo e o anodo da clula galvnica. (c) Indique em qual polo acontece a oxidao e qual polo acontece a reduo.

Q03. Quais as medidas que devemos tomar para proteger um material da corroso?

Q04. Diferencie Corroso Qumica e Corroso Eletroqumica?

Q05. Os anodos de sacrifcio so um mtodo efetivo de preveno corroso. Um cano de ferro ou ao no protegido enterrado no solo estaria em grande risco de corroso. Conectando-se o cano enterrado a um metal como o magnsio, o qual oxidado mais facilmente, uma clula galvnica criada com o cano como o catodo. Explique por que o anodo chamado de sacrifcio.

Q06. Em uma fbrica foi feita uma tubulao de ferro contendo juntas (ligao entre tubos de ferro) feitas de cobre. Nessa tubulao passa uma soluo aquosa. Esta empresa est sofrendo de problemas de corroso na tubulao. Imagine que voc foi chamado para resolver o problema. Faa ento um relatrio para o dono da empresa explicando porque est ocorrendo corroso, quais as partes da tubulao mais afetadas e uma soluo para o problema.

Q07. Para as seguintes reaes de oxirreduo, identifique as semi - reaes e marque-as como oxidao ou reduo:

(a) Cu(s) + Ni2+(aq) Ni(s) + Cu2+(aq)

(b) 2Fe3+(aq) + 3Ba(s) 3Ba2+(aq) + 2Fe(s)

Q08. Qual a semi - reao ocorre no anodo de uma clula galvnica? Qual semi reao ocorre no catodo?

Q09. De que forma a corroso galvnica difere da corroso uniforme do ferro?

Q10. O que acontece se mergulhar um prego de ao (Fe) numa soluo de sulfato de cobre? Equacione a reao.

Q11. Quais so os agentes agressivos causadores da corroso nas estruturas de concreto armado?

Q12. Usando os potenciais padro de reduo, determine se as seguintes reaes so espontneas sob condies padro:

(a) Cu(s) + 2H+ (aq) Cu2+(aq) + H2(g)

(b) Cl2(g) + 2I- (aq) 2Cl- (aq) + I2(s)

Q13. Determine a corroso que ocorreria se uma caneleta de ferro fosse pregada a uma casa com pregos de alumnio.

Q14. Quais so os fatores que exercem influncia nas reaes de carbonatao? Qual o pH ideal das estruturas de concreto armado?

Q15. Descreva os mecanismos das reaes de carbonatao?

Q16. Em maio de 2000, uma passarela de pedestres de concreto ruiu na Carolina do Norte, ferindo mais de 100 pessoas. Investigaes revelaram que CaC2 tinha sido misturado argamassa que preenchia os orifcios em torno dos cabos de reforo de ao dentro do concreto, resultando em corroso dos cabos e enfraquecendo, assim, a estrutura. Com base em seu conhecimento de corroso, explique por que o uso de compostos de cloro em concreto reforado por ao desencorajado pela indstria de concretos.

Q17. Usando valores das tabelas de potenciais padro de reduo, calcule os potenciais da clula das seguintes clulas:

(a) Ga(s) / Ga3+(aq) // Ag+(aq) / Ag(s)

(b) Zn(s) / Zn2+(aq) // Cr3+(aq) / Cr(s)

(c) Fe(s), FeS(s) / S2-(aq) // Sn2+(aq) / Sn(s)

(d) Pt(s) / Cl2(g) / Cl-(aq) // Au+(aq) / Au(s)

Q18. Observamos que uma lata de ao laminado com estanho pode se corroer mais rapidamente que uma lata de ao no laminada. Em casos de corroso galvnica, no se podem esperar condies padro. Suponha que voc queira estudar a corroso galvnica de ao laminado com estanho construindo uma clula com baixas concentraes dos ons. Voc tem partes de estanho e ferro. E tambm tem uma soluo de cloreto de estanho(II) 0,05 mol/L e uma de nitrato de ferro (II) 0,01 mol/L.

(a) Descreva aas semi-reaes que voc construiu para esse experimento.

(b) Qual semi-reao ser o anodo e qual ser o catodo?

(c) Com base nas solues que voc tem, calcule o potencial da clula para seu experimento.

Q19. Um aluno de engenharia est estudando o efeito do pH sobre a corroso do ferro. Os seguintes dados so coletados.

Taxa de Corroso (mm/ano)

pH

0,03

13,00

0,06

12,00

0,16

11,00

0,22

10,00

0,25

9,00

0,25

8,00

0,25

7,00

0,25

6,00

0,25

5,00

0,27

4,00

0,37

3,00

0,38

2,80

0,63

2,80

1,00

2,80

Represente graficamente a taxa de corroso versus pH. (Dica: Marque o eixo X com pH decrescente).

(a) Como voc descreveria a dependncia da corroso em relao ao pH?

(b) Quando o pH vai abaixo de 3, aparecem bolhas na soluo. Qual variao ocorre na semi-reao de reduo em pH baixo?

(c) Como voc explica a forma da curva no pH mais baixo?

Q20. Considere as semi-reaes dadas na tabela:

Semi-reao

E (V)

Cu2+(aq) + 2e- Cu(s)

+0,34

Sn2+(aq) + 2e- Sn(s)

- 0,14

Fe2+(aq) + 2e- Fe(s)

-0,44

Zn2+(aq) + 2e- Zn(s)

-0,76

Al3+(aq) + 3e- Al(s)

-1,66

(a) Com base nos valores de E, qual metal oxidado mais facilmente?

(b) Que metais nessa lista so capazes de reduzir Fe2+(aq) a Fe?

(c) Escreva uma equao qumica balanceada para a reao entre Fe2+(aq) e Sn(s). Essa reao espontnea?

(d) Escreva uma equao qumica balanceada para a reao entre Zn2+(aq) e Sn(s). Essa reao espontnea?

Q21. Voc um engenheiro em uma empresa que fabrica chips de computador. Um novo contador, que entende de oramentos, no de qumica, envia o seguinte memorando:

Por causa do alto preo do ouro, a empresa deve substituir os pinos laminados com ouro em nossos chips de computador por pinos feitos de cobre, que so bem mais baratos.

Escreva um memorando para seu chefe explicando por que a escolha do contador pelo cobre inadequada e por que o ouro deve continuar a ser utilizada na fabricao do pino.

Q22. (a) Com base no potencial-padro de reduo, voc esperava que o cobre metlico oxidasse sob condies padro na presena de ons de oxignio e hidrognio? (b) Quando a Esttua da Liberdade foi reformada, espaadores de Teflon foram colocados entre o esqueleto de ferro e o cobre metlico na superfcie da esttua. Qual o papel que esses espaadores desempenham?

Q23. (a) De que forma o revestimento de zinco no ferro galvanizado oferece proteo para o ferro revestido? (b) Por que a proteo oferecida pelo zinco chamada proteo catdica?

Q24. (a) O magnsio metlico usado como um anodo de sacrifcio para proteger encanamentos subterrneos contra a corroso. O que um anodo de sacrifcio? (b) Um objeto de ferro revestido com uma camada de cobalto para proteg-lo contra a corroso. O cobalto protege o ferro por proteo catdica? Justifique sua resposta.

Q25. Compare o tipo de proteo quando o ao revestido pelos metais: (a) Cdmio