COLÉGIO IMACULADA CONCEIÇÃO Educação Infantil, Ensino Fundamental e Médio Disciplina: Química Professor: Thiago ATIVIDADES COMPLEMENTARES – 2º ano – Atividade 1 2º Trimestre 2009 ATIVIDADES RELACIONADAS AOS TÓPICOS 1, 2 e 3 – APOSTILA: ELETROQUÍMICA. AS ATIVIDADES DEREVÃO SER RESOLVIDAS EM FOLHAS DE PAPEL ALMAÇO SEM ENUNCIADO CONTENDO O NOME E TURMA DO ALUNO. A ATIVIDADE 1 DEVERÁ SER ENTREGUE AO PROFESSOR THIAGO NA PRIMEIRA SEMANA DE RETORNO ÀS AULAS. 01. As latas de conservas são fabricadas com lâminas de ferro revestidas com estanho e apresentando, no seu interior, uma película de verniz protetor inerte. Um determinado produto com pH = 2 foi embalado, a vácuo, numa dessas latas. No transporte, a lata foi amassada, ocorrendo fratura nos revestimentos de verniz e de estanho, deixando o ferro em contato direto com o produto. Dados os potenciais de redução: Fe2+ + 2e- → Fe° E° = - 0,44 V Sn2+ + 2e- → Sn° E° = - 0,14 V A) Que metal tende a sofrer corrosão? Justifique. B) Escreva as reações anódica e catódica da pilha de corrosão formada. 02. Encanamentos de ferro mergulhados em meio ácido não-aerado sofrem corrosão devido, principalmente, à reação: Fe + 2 H1+ → Fe2+ + H2 Para proteger encanamentos nessa condições, costuma-se ligá-los a barras de outros metais, que são corroídos ao invés dos canos de ferro. Conhecendo os potenciais padrões de redução: Cu2+ + 2 e- ⇄ Cu E°= + 0,34 V + 2 e ⇄ Fe E° = - 0,44 V Zn2+ + 2 e- ⇄ Zn E° = - 0,76 V 2+ Fe 1+ 2H - + 2 e ⇄ H2 - E° = 0,00 V Sn + 2 e ⇄ Sn E° = - 0,14 V Dispondo-se de barras de cobre, zinco e estanho, pede-se: A) Qual metal deve ser utilizado para proteger o encanamento? Justifique. B) Escreva as reações que ocorrem na associação do cano de ferro com a barra metálica escolhida, indicando o agente oxidante e o agente redutor. 2+ - 03. Um dos processos utilizados na obtenção de revestimentos não-metálicos inorgânicos, protetores da corrosão, é a anodização. Como se deve proceder para aplicar este processo numa peça de alumínio? 04. A corrosão do ferro ocorre espontaneamente, podendo o processo ser representado pela soma adequada das semi-reações: Fe2+ + 2 e- ⇄ Fe E° = –0,44 V ½ O2 + H2O + 2 e ⇄ 2 OHE° = +0,40 V Acerca do processo, são feitas as afirmativas abaixo. Assinale as corretas. I. A reação global para a corrosão é: Fe2+ + 2 OH- → Fe + H2O + ½ O2 II. A corrosão do ferro pode ser minimizada, colocando-o em contato com um pedaço de zinco metálico (E° = –0,76V). III. O ferro, assim como o oxigênio, sofre redução no processo. - IV. O ferro sofre uma reação anódica, ou seja, igual àquelas que ocorrem nos ânodos das pilhas. 05. Para diminuir a velocidade da corrosão das placas de aço do casco de navios, grossas placas de zinco são rebitadas no lado externo do casco, abaixo da superfície da água. Essa técnica é conhecida como proteção catódica. Considerando os seguintes potenciais padrão de redução: Zn2+ + 2 e- ⇄ Zn E° = –0,76 V 2+ + 2 e ⇄ Fe E° = –0,44 V 2+ + 2 e ⇄ Cu Fe Cu - - E° = +0,34 V ½ O2 + 2 H + 2 e ⇄ H2O E° = +0,80 V A) Justifique a utilização do zinco para proteção de cascos de navios. B) Justifique a não-utilização de placas de cobre no lugar das placas de zinco. + - 06. Uma fita de um determinado metal (que pode ser cobre, chumbo, zinco ou alumínio) foi enrolada em torno de um prego de ferro, e ambos mergulhados numa solução de água salgada. Observou-se, após algum tempo, que o prego de ferro foi bastante corroído. Dados os potenciais padrão de redução: Cu2+ + 2 e- ⇄ Cu E° = +0,34 V 2+ - + 2 e ⇄ Pb E° = –0,13 V 2+ + 2 e ⇄ Fe E° = –0,44 V Zn2+ + 2 e- ⇄ Zn E° = –0,76 V Pb Fe - Al + 3 e ⇄ Al E° = –1,66 V A) Qual(is) é(são) o(s) metal(is) da fita? B) Para que o prego de ferro não sofresse corrosão qual(is) o(s) metal(is) que deveria(m) ser utilizado(s) na fita? 3+ - 07. Um parafuso de níquel prende uma porca de cobre. Este sistema foi colocado em um recipiente que contém uma solução diluída e não-oxigenada de ácido clorídrico (HCl). Nesse recipiente ocorre uma reação de oxidação-redução. Para decidir quais são as semi-reações apropriada, são dados os potenciais de redução abaixo: Ni2+ (aq, cor verde) + 2 e- ⇄ Ni(s) E° = –0,25 V 2 H+ (aq, incolor) + 2 e- ⇄ H2(g) E° = 0,00 V Cu2+ (aq, cor azul) + 2 e- ⇄ Cu(s) E° = +0,34 V Cl2(g) + 2 e- ⇄ 2 Cl1- (aq, incolor) E° = +1,36 V A) Qual dos metais sofre corrosão? Justifique. B) Escreva a equação balanceada da reação global que está ocorrendo no recipiente. C) Calcule o valor da diferença de potencial padrão dessa reação. D) Cite duas evidências experimentais que indicam a ocorrência de reação química no processo descrito anteriormente.