Quando se fala em corrosão, é comum vir à mente a corrosão de metais, principalmente a do ferro, que gera a ferrugem. Porém, outros materiais podem sofrer corrosão, tais como os polímeros e as estruturas feitas de concreto armado. Tal processo representa para a sociedade uma grande perda econômica, pois todo tipo de corrosão está relacionado à diminuição do tempo de vida de um material. No que diz respeito a esse assunto, assinale a afirmação verdadeira.

DADOS QUE PODEM SER USADOS NESTA PROVA:

ELEMENTO QUÍMICO NÚMERO ATÔMICO MASSA ATÔMICA

H 1 1,0

C 6 12,0

O 8 16,0

F 9 19,0

Na 11 23,0

Mg 12 24,3

Al 13 27,0

Si 14 28,1

S 16 32,0

Cl 17 35,5

Ti 22 47,9

Cr 24 52,0

Fe 26 56,0

Ni 28 58,7

Cd 48 112,4

Ra 88 226

U 92 238

A

A ferrugem é um exemplo de corrosão eletroquímica. Nesse processo, o ferro é oxidado facilmente quando exposto ao ar úmido (O2) e água (H2O). Essa oxidação gera o cátion Fe2+, formando o polo positivo (que perde elétrons) da pilha.

B

Enquanto os cátions Fe2+ migram para o polo positivo (ânodo), os ânions OH– migram para o polo negativo (cátodo) e ocorre a formação do hidróxido ferroso (Fe(OH)2).

C

Concreto armado de construções pode sofrer corrosão. Em sua estrutura existem constituintes que são decompostos por ácidos, como mostrado na seguinte reação: 3CaO.2SiO2.3H2O + 2NH3 → 3CaO + 2SiO2 + 6H2O + N2.

D

Na presença de oxigênio, o Fe(OH)2 é oxidado a hidróxido de ferro III (Fe(OH)3), que depois perde água e se transforma no óxido de ferro (III) mono-hidratado (Fe2O3.H2O), de coloração castanho-avermelhada, isto é, a ferrugem que conhecemos.

Gabarito comentado

Talita Goulart Graduação e Mestrado em Engenharia Química pela UFRRJ, Doutoranda em Engenharia Química pela COPPE/UFRJ, Professora de Química.

Esta questão aborda conceitos relacionados às reações de oxirredução.

Para resolvê-la é preciso entender o processo de corrosão eletroquímica. Esse processo é espontâneo e pode acontecer quando o metal está em contato com um eletrólito, onde acontecem reações de oxirredução. É frequente na natureza, na presença de água, com a formação de uma pilha de corrosão. A ferrugem é um exemplo desse tipo de processo.

Sendo assim, analisemos as alternativas:

A) Incorreta – A ferrugem é um exemplo de corrosão eletroquímica. Nesse processo, o ferro é oxidado facilmente quando exposto ao ar úmido (O₂) e água (H₂O). Essa oxidação gera o cátion Fe²⁺, mas, nesse caso, ocorre a formação do polo negativo (que perde elétrons) da pilha, chamado de ânodo. O polo positivo (cátodo) recebe os elétrons. A reação de oxidação do ferro, em que há a perda de elétrons pode ser visualizada abaixo:

Fe → Fe²⁺ + 2 e^–

B) Incorreta – No processo de corrosão eletroquímica do ferro (sólido), o ferro sofre oxidação formando o polo negativo (ânodo) e a água sofre redução, formando o polo positivo da pilha (cátodo):

Fe → Fe²⁺ + 2 e^– (polo negativo, ânodo)

2 H₂O + 2 e^– → H₂+ 2 OH^– (polo positivo, cátodo)

Dessa forma, enquanto os cátions Fe²⁺ migram para o polo positivo (cátodo), os ânions OH^– migram para o polo negativo (ânodo) e ocorre a formação do hidróxido ferroso (Fe(OH)₂):

Fe²⁺ + 2 OH^–→ Fe(OH)₂

C) Incorreta – Concreto armado de construções pode sofrer corrosão química. Em sua estrutura existem constituintes que são decompostos por ácidos, como mostrado na seguinte reação:

3 CaO.2SiO₂.3H₂O + 6 HCl → 3 CaCl₂ + 2 SiO₂ + 6 H₂O

Na reação mostrada não há a presença de um ácido e sim de uma base (NH₃), por isso essa alternativa está incorreta.

D) Correta – Na presença de oxigênio, o Fe(OH)₂produzido, conforme mostrado na análise da alternativa B), é oxidado a hidróxido de ferro III (Fe(OH)₃), que depois perde água e se transforma no óxido de ferro (III) mono-hidratado (Fe₂O₃.H₂O), de coloração castanho-avermelhada, isto é, a ferrugem que conhecemos. As reações envolvidas podem ser visualizadas abaixo:

2 Fe(OH)₂ + H₂O + ½ O₂ → 2 Fe(OH)₃

2 Fe(OH)₃ → Fe₂O₃.H₂O + 2 H₂O

Gabarito da Professora: Letra D.