Questão do ENEM 2020

Ciências da Natureza · habilidade 7Reaplicação · Caderno Azul · Questão 94

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) $\mathrm{Fe^{2+} + 2\,e^{-} \rightarrow Fe}$ | −0,44 $\mathrm{Zn^{2+} + 2\,e^{-} \rightarrow Zn}$ | −0,76 $\mathrm{Cu^{2+} + 2\,e^{-} \rightarrow Cu}$ | +0,34 $\mathrm{Ni^{2+} + 2\,e^{-} \rightarrow Ni}$ | −0,25 $\mathrm{Cd^{2+} + 2\,e^{-} \rightarrow Cd}$ | −0,40 $\mathrm{Hg^{2+} + 2\,e^{-} \rightarrow Hg}$ | +0,86

Dos metais citados, o que garantirá proteção ao tanque de aço é o

Alternativa A: zinco. gabarito
Justificativa
Esta alternativa está correta. O metal de sacrifício deve se oxidar no lugar do ferro, ou seja, ter potencial de redução menor do que o do ferro (−0,44 V), para atuar como ânodo da pilha. Entre os metais da tabela, só o zinco (−0,76 V) tem potencial menor; ele se oxida primeiro e protege o aço.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa B: cobre.
Justificativa
Esta alternativa está errada. O cobre tem potencial de redução de +0,34 V, maior do que o do ferro (−0,44 V); ele se reduz com mais facilidade e faria o ferro se oxidar. Em contato com o aço, aceleraria a corrosão em vez de evitá-la.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa C: níquel.
Justificativa
Esta alternativa está errada. O potencial de redução do níquel (−0,25 V) é maior do que o do ferro (−0,44 V); assim, o ferro se oxida antes do níquel. O níquel não serve como metal de sacrifício.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa D: cádmio.
Justificativa
Esta alternativa está errada. O potencial de redução do cádmio (−0,40 V) é ligeiramente maior do que o do ferro (−0,44 V); logo, o ferro tem maior tendência a se oxidar e o cádmio não o protege. A pequena diferença entre os valores leva à confusão.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.
Alternativa E: mercúrio.
Justificativa
Esta alternativa está errada. O mercúrio tem o maior potencial de redução da tabela (+0,86 V): reduz-se com muita facilidade e, em contato com o ferro, é este que se oxidaria. Não haveria proteção ao tanque.
Não revisado · Explicação gerada por IA; pode conter erros.

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Fonte e auditoria

Código INEP: 29937
Código da prova: 637
Arquivo do PDF: ENEM_2020_P2_CAD_07_DIA_2_AZUL.pdf