DP quimica

Prévia do material em texto

NAS PROVAS DE DPs. SERÃO ABORDADOS SOMENTE OS CONTEÚDOS RELATIVOS A TAXA DE CORROSÃO, AO ESTUDO DA CORROSÃO E DA PROTEÇÃO CONTRA A CORROSÃO. 
AS AVALIAÇÕES REALIZADAS ON LINE (P1, P2, SUB E O EXAME) CONTERÃO SOMENTE QUESTÕES SOBRE TAIS CONTEÚDOS. 
Taxa de Corrosão 
Classificação dos materiais quanto a resistência à corrosão
O processo corrosivo de um modo geral, é função do meio corrosivo em que está o metal, do material metálico empregado e da forma ou condições físicas em que ele está sendo utilizado.
Os meios corrosivos mais freqüentemente encontrados são: a atmosfera, as águas naturais, o solo e os produtos químicos. Em menor escala encontramos os alimentos, os solventes orgânicos, madeiras, plásticos e substâncias fundidas.
 Ensaios de Corrosão
Servem para caracterizar a agressividade de um determinado meio corrosivo ou a resistência de um determinado material metálico. Podem ser feitos ensaios de laboratório ou de campo.
 
Ensaios de Laboratório
Destinam-se a:
 
1.     Estudar o mecanismo do processo corrosivo
2.     Indicar o material metálico mais adequado para determinado meio corrosivo
3.     Ensaios de controle na fabricação de um material metálico resistente à corrosão
4.     Verificar a eficiência de revestimentos ou inibidores, protetores à corrosão
 
Avaliação da corrosão
Pode ser feita de diversas formas, dentre as quais:
1.     Observação visual (corrosão uniforme, localizada – com formação de pites, etc...)
2.     Alteração de massa ( perda ou ganho)
3.     Desprendimento de H2
4.     Absorção de O2
5.     Observação microscópica ( ataque intergranular, profundidade de pites, etc...)
6.     Métodos eletroquímicos ( medida da ddp )
7.     Etc...
 
 
Taxa de Corrosão
 
A perda de massa após o ensaio das placas é função da área exposta e do tempo de exposição. As formas mais empregadas para medir a taxa de corrosão são:
 
·         ipy (inches penetration per year) = polegada de penetração por ano
·         mdd (milligrams per square decimeter per day) = miligramas por decímetro quadrado por dia
·         mpy (mils penetration per year) = milésimo de polegada de penetração por ano
·         mmpy (milimeters penetration per year) = milímetros de penetração por ano
·         mih (milligrams per square inches per hour) = miligramas por polegada quadrada por hora
 
A unidade mdd é muito usada, porém com ela é difícil visualizar a profundidade do ataque, por isso é comum transformar essa unidade em unidade que indique profundidade de penetração. 
 
Obs. As taxas nada dizem sob a forma de corrosão. Equivalem a um valor médio em corrosão uniforme num intervalo de tempo considerado.
 
 
Relação entre unidades de taxa de corrosão
O confronto entre unidades somente é possível, quando as grandezas são de mesma espécie. Portanto para a transformação de uma unidade em outra:
1.    verificar se as grandezas são de mesma espécie, considerando as equações dimensionais;
2.    caso as grandezas não sejam da mesma espécie, uma delas deverá ser multiplicada por uma terceira grandeza, de forma a compatibilizá-las;
3.    determinar o fator numérico que os torne equivalentes, obtendo-se assim a relação de equivalência entre as grandezas; e
4.    a partir da relação de equivalência, obter a relação de transformação.
 
 
EXEMPLOS DE CÁLCULO
1) Uma placa metálica apresenta as seguintes dimensões: comprimento (C) = 80 mm , altura (A) = 20 mm, 
espessura (E) = 1,2 mm. Sua massa inicial é 14,976 g. A placa é totalmente imersa em um meio agressivo 
onde permanece durante 28 horas e 48 minutos. 
Após lavagem e secagem ao ar, a placa foi submetida a nova pesagem e apresentou massa 14,914 g. 
Admitindo que a corrosão seja uniforme, pede-se: 
a) calcule a taxa de corrosão em mdd, ipy, mpy, mmpy e mih. 
b) Classifique o material metálico quanto a resistência à corrosão com auxílio da tabela dada. 
 
 
	Tc < 5 mpy
	boa resistência 
apropriados para partes críticas de equipamentos
 
	5 mpy < tc < 50 mpy
	média resistência 
metais usados no caso em que uma alta taxa de corrosão é tolerada, ex. tanques, tubulações, corpos de válvulas
 
	Tc > 50 mpy
	baixa resistência
metais de uso não recomendado
 
 
 
RESOLUÇÃO
 
a) Com os dados fornecidos, pode ser calculada a taxa de corrosão com base em (perda de massa) /(área x tempo)  
As unidades correspondentes são (MDD) = (miligramas) / (decímetro quadrado x dia) ou 
(MIH). = (miligramas) / (polegada quadrada x hora) 
 
Cálculo em MDD
 
Perda de massa  = 14,976  -  14,914  =  0,062 g ou 62 mg
 
Cálculo da área total em dm2
Área = 2x(CxA + CxE + AxE) 
 
Onde: 
C = 80 mm ou 8 cm ou 0,8 dm
A = 20 mm ou 2 cm ou 0,2 dm
E = 1,2 mm ou 0,12 cm ou 0,012 dm
 
A  =  2 x (0,8x0,2 + 0,8x0,012 + 0,2x0,012) = 2 x 0,172  =  0,344 dm2
 
Cálculo do tempo em dias 
 
Tempo  =  28 h   +   48 min
 
Como  60 min equivale a 1 h,  48 min equivalem a 0,8 h,
assim: 
 
Tempo  =  28 h   +   0,8 h   =   28,8 h    
 
Como 24 h equivale a 1 dia, 28,8 h equivale a 1,2 dia.
Desta forma,
 
Tempo  =  1,2 dia
 
MDD   =   62 / (0,344 x 1,2)   =  150,2 mdd
 
 
Cálculo em IPY
 
Pode ser aplicada a fórmula de conversão   ipy   =  mdd / (696 x d),   onde d é a densidade do material
 
Cálculo da densidade do material
 
Densidade   =   massa/ volume   =   14,976 / (8 x 2 x 1,2)   =   7,8 g/cm3
 
IPY    =   150,2 / (696 x 7,8)    =   0,0277 ipy
 
 
Cálculo em MPY
 
Pode ser aplicada a fórmula de conversão   mpy   =   1000 x ipy
 
MPY  =   1000 x 0,0277   =   27,7 mpy
 
 
Cálculo em MMPY
 
Pode ser aplicada a fórmula de conversão   mmpy   =   25,4 x ipy
 
MMPY = 25,4 x 0,0277 = 0,703 mmpy
 
 
Cálculo em MIH
 
Pode ser aplicada a fórmula de conversão   mih   =  1,87x d x ipy
 
MIH = 1,87 x 7,8 x 0,0277 = 0,404 mih
 
 
b) Sendo a taxa de corrosão 27,7 mpy, conforme a tabela dada, o material apresenta média resistência à corrosão.
.
 
 
2) Tambores metálicos com 60 cm de diâmetro e 97,5 cm de altura, são utilizados para armazenamento de um produto liquido. Os tambores são usados deitados. Para armazenamento, é utilizado somente 90% do volume útil do tambor. A espessura da parede na parte cilíndrica é 1,8 mm e nos tampos 2,3 mm. Sabe-se que o tambor não mais pode ser utilizado para a finalidade quando qualquer das espessuras ficar reduzida a 0,9 mm. Admitindo que a corrosão seja uniforme, pergunta-se: 
a) qual o tempo de vida útil do tambor? 
b) decorrido o tempo de vida útil, quais as espessuras da parede lateral, e do tampo? 
Dados: 
material metálico da parte cilíndrica: tc = 20 mdd e d = 7,6 g/cm3 
material metálico dos tampos: tc = 10,60 x 10-2mih e d = 7,2 g/cm3
Resolução
 
a) Convertendo as unidades dadas para mmpy tem-se:
 
mmpy   =  25,4 x mdd / (696 x d)   =   25,4 x 20 / (696 x 7,5) = 0,097 mmpy    
 
mmpy   =   25,4 x mih / (1,87x d)    =  25,4 x 10,60 x 10 -2 / (1,87 x 7,2) = 0,2 mmpy
 
redução máxima na parede cilíndrica   =  1,8 - 0,9 =  0,9 mm
redução máxima nos tampos  =  2,3 - 0,9 =  1,4 mm
 
tempo de vida útil da parede cilíndrica
 
0,097 mm penetração      em     1 ano
0,900 mm penetração      em     X anos
 
X = 0,900 x 1 / 0,097   =   9,3 anos 
 
tempo de vida útil dos tampos
 
0,2 mm penetração      em     1 ano
1,4 mm penetração      em     Y anos
 
Y = 1,4 x 1 / 0,2   =   7 anos
 
O tempo de vida útil do tambor será 7 anos 
 
b) Decorrido o tempo de vida útil, a espessura dos tampos será a mínima permitida 0,9 mm.
 
Cálculo da  espessura da parede cilíndrica:
 
0,097 mm penetração      em     1 ano
    Z  mm penetração       em     7 anos
 
Z = 7 x 0,097 / 1 = 0,68 mm penetração
 
A espessura da parede cilíndrica será: 
 
espessura  = 1,8 - 0,68 = 1,12 mm
 
 
 
Exercício 1: 
Classificar quanto a resistência a corrosão um material metálico que apresenta em certo meio MDD igual a 60 e densidade 7,2 g/cm3.
Dados: mdd = 696 x d x ipy        mih = 1,87x d x ipy          mpy=1000 x ipy        mmpy =25,4 x ipy    
Tc ≤ 5 mpy – boa resistência     5 mpy <Tc < 50 mpy – média resistência    Tc ≥ 50 mpy baixa resistência
Quanto a resistência à corrosão deste metal pode-se afirmar que:
A) a resistência é boa
B) a resistência é media
C) a resistência é baixa
D) a resistência está entre média e boa
E) faltam dados para o cálculo
Exercício 2: 
A vida útil de um tanque construído com o material metálico “W” é 25 anos. São disponíveis nos fornecedores os materiais “T” e “V”. As características dos materiais é dada na tabela a seguir:
 
	Metal
	Taxa de corrosão
	Densidade g/cm3
	Redução de espessura permitida (cm)
	Espessura inicial (cm)
	W
	-
	7,8
	2,54
	7,29
	T
	10,44 mdd
	7.62
	1,4
	7,8
	V
	46,75x10–3 mih
	6,35
	2,0
	9,6
 
Dados: mdd = 696 x d x ipy        mih = 1,87x d x ipy          mpy=1000 x ipy        mmpy =   25,4 x ipy   
A taxa de corrosão de ”W” em ipy e a opção mais favorável para substituir “W” em relação ao período de vida útil são respectivamente:
 
A) 0,04   -   T
B) 0,08   -   V
C) 0,04   -   V
D) 0,08   -   T
E) 0,04   -   ambos
Exercício 3: 
Na armadura de uma estrutura de concreto foram aplicadas barras quadradas de ferro com 2,02 cm de lado. Devido a falhas no lançamento e cura do concreto, uma infiltração permite o contato da água da chuva com a armadura e provoca a corrosão uniforme da mesma. As características do material estão na tabela abaixo, e devem ser usados os valores especificados para o material D.  Sabe-se que se a espessura atingir 10 mm a estrutura poderá entrar em colapso. Qual o tempo aproximado de vida útil da estrutura se nenhuma providência for tomada?.  
 
	Material
	A
	B
	C
	D
	Densidade (em g/cm3)
	8,6
	7.1
	8,3
	5,9
	Taxa de corrosão
	27MDD
	68 x 10–2  MIH
	12 x 10–2  MIH
	34 MDD
Dados: mdd = 696 x d x ipy        mih = 1,87x d x ipy          mpy=1000 x ipy        mmpy =   25,4 x ipy   
A) 48,6 anos
B) 11,8 anos
C) 24,3 anos
D) 66 anos
E) outro valor
Exercício 4: 
Para a construção de tanques cilíndricos de armazenamento de líquidos industriais poderá ser utilizado o material metálico A ou material metálico B. Os tanques deverão ter 4,5 m de diâmetro e 8,0 m de altura, preenchimento de 80 % do volume útil durante o armazenamento e só poderão ser utilizados para a finalidade até que a espessura da chapa se reduza a 1,1 mm. Sabendo-se que a vida útil mínima do tanque neste uso deverá ser de 81 meses e supondo corrosão uniforme, calcular a espessura mínima aproximada inicial que a chapa deverá ter no caso de uso do material A e no caso de uso do material B. Se a espessura inicial dos materiais fosse m 3,5 mm qual seria o tempo de vida útil em cada caso? 
 São dados: material A: MIH = 16,80 x 10 -2 e  d  = 7,2 g/cm3          material B: MDD = 84,6 e d = 7,8 g/cm3.   
Dados: mdd = 696 x d x ipy        mih = 1,87x d x ipy          mpy=1000 x ipy        mmpy =   25,4 x ipy 
A) 4,87 mm   6,37 mm  5,8 anos   8,3 anos
B) 3,24 mm   3,77 mm  7,6 anos   6,1 anos
C) 4,42 mm   5,97 mm  6,3 anos   9,6 anos
D) 2,24 mm   1,77 mm  8,6 anos   15,1 anos
E) outros valores
CONTEUDO 7. CORROSÃO, CONCEITOS E DEFINIÇÕES
Corrosão é a degradação espontânea, irreversível e indesejável, de um material metálico exposto a certo meio, por ação química (direta) ou eletroquímica (indireta).
Exceto para alguns poucos metais de acentuada nobreza, como o ouro e platina que são encontrados livres na natureza, de certa forma, a corrosão pode ser considerada como o inverso do processo metalúrgico básico.
Para chegar ao metal a partir do minério há necessidade de fornecimento de energia. Entretanto as reações dos metais com os produtos oxidantes do meio são espontâneas, pois resultam produtos de menor conteúdo energético e, portanto mais estáveis.
 
Potencial de Eletrodo
Se duas lâminas metálicas estiverem parcialmente imersas numa solução eletrolítica e apresentarem potenciais elétricos diferentes, ligando-as por fio condutor preso as suas extremidades superiores livres, dar-se-á a passagem espontânea de elétrons através do fio no sentido da lâmina de maior densidade de elétrons para a de menor densidade de elétrons. Resulta uma fonte geradora de corrente contínua, ou seja, uma pilha eletroquímica.
O potencial de eletrodo cresce com a diluição da solução. A medida que a diluição cresce, o espaçamento relativo entre os íons aumenta e consequentemente as forças recíprocas entre eles se enfraquecem, o que permite que novos átomos se ionizem. 
 
Pilhas galvânicas
À associação conveniente de dois eletrodos dá-se o nome de pilha ou célula galvânica ou elemento de pilha. 
As pilhas transformam energia química em energia elétrica. Cada um dos eletrodos que constituem a pilha é chamado de meia célula ou semi-elemento ou meia pilha. 
O eletrodo que libera elétrons para o circuito metálico externo é denominado anodo e o que recebe elétrons é chamado catodo.
Para a representação das pilhas, intercalam-se dois traços inclinados (ou verticais) entre as anotações dos semi-elementos.
Exemplo:
Zn/Zn2+ // Cu2+ / Cu
 
Observa-se que:
 
No anodo ocorre oxidação e tendência de:
a) crescer o número de elétrons livres na placa metálica
b) crescer a concentração do cátion metálico na solução
c) diminuir a massa do eletrodo (corrosão)
  
No catodo ocorre redução e tendência de:
a) decrescer o número de elétrons livres na placa metálica
b) decrescer a concentração do cátion metálico na solução
c) aumentar a massa do eletrodo
 
Reconhecimento dos eletrodos
O problema consiste em reconhecer praticamente qual o anodo e qual o catodo de uma pilha. 
Seja a pilha; R/S1//S2/M, na qual consideraremos um dos eletrodos, por exemplo R/S1 como “referência”.
 
Sinal do voltímetro digital
Ligando-se a “referência” ao pólo (+) (vermelho) e o outro eletrodo ao pólo (−) (preto) do voltímetro digital, pode resultar:
 
I) Sinal (+), significando que a referência é o catodo, portanto:
 
a) tem menor potencial de oxidação do que M/S2
b) é o pólo positivo da pilha
c) a corrente elétrica para o circuito metálico tende a sair dela
d) tende não corroer
e) M/S2é anodo
f) M/S2 é o pólo negativo da pilha
 
II) Sinal (–), significa que a referência é o anodo, portanto:
 
a) tem maior potencial de oxidação do que M/S2
b) é o pólo negativo da pilha
c) o fluxo de elétrons (contrário a corrente elétrica convencional) tende a sair dela
d) tende a corroer
e) M/S2 é catodo
f) M/S2 é o pólo positivo da pilha
 
funcionamento da pilha
 
Temos duas fases distintas:
 
a) aparecimento da diferença de potencial inicial;
b) manutenção da diferença de potencial.
 
Seja por exemplo a pilha: Mg/H2SO4(0,5M)//H2SO4(0,5M)/Cu
 
Constituída por uma solução diluída de ácido sulfúrico na qual se introduz uma placa de cobre e outra de magnésio, de sorte que suas extremidades superiores fiquem acima do nível da solução, permitindo o fechamento do circuito externo por fio condutor fora do contato do eletrólito. As placas devem ser mantidas fixas e separadas.
Surge a diferença de potencial inicial entre o magnésio e o cobre, devido as diferentes tendências que esses metais apresentam em se ionizarem em solução, que pode ser revelada pelo voltímetro.
Sendo a densidade de elétrons no magnésio superior à do cobre, eles vão passando, através do circuito externo do Mg para o Cu.
Desta forma após algum tempo os metais ficariam com igual número de elétrons, isto é, com o mesmo potencial e a pilha deixaria de funcionar. Todavia o ácido sulfúrico impede que isto aconteça.
Provoca o aparecimento de cátions e anions em solução que se movem respectivamente para o catodo (Cu) e anodo (Mg), cátions hidrônio (H3O+) em contato com a placa de cobre retiram elétrons e unem-se aos pares formando água e hidrogênio:
 
            2H3O+               +          2e           →        2H2O +          H2 
 
Isto permite que mais magnésio se ionize
                                                 Mg         →Mg 2+       +        2e
 
mantendo o fluxo de elétrons através do fio metálico externo.
A solução vai se enriquecendo em Mg2+, ou seja, vai se transformando em MgSO4 e a lâmina de magnésio vai se desgastando, “corroendo”, durante o funcionamento da pilha.
O “consumo” de magnésio corresponde a transformação de “energia química” em “energia elétrica” do sistema.
Observa-se também dois tipos de corrente elétrica:
a) no circuito interno (solução); íons em movimento;
b) no circuito externo (fio metálico fora da solução que une as placas); fluxo de elétrons do metal de menor potencial de eletrodo (magnésio) para o de maior potencial (cobre).
No caso citado temos o funcionamento de uma pilha “em meio ácido não aerado”.
 
 
Reações anódicas e catódicas
 
distingue-se os seguintes meios:
 
a) neutro ou básico não aerado;                       
b) neutro ou básico aerado;
c) ácido aerado                                               
d) ácido não aerado
 
Reações anódicas (oxidação) 
Seja qual for o tipo de meio, será sempre a da passagem do metal sob a forma de íon ao eletrólito.
Genericamente para o metal M, tem-se: 
M         →              M n+              +        ne. 
 
Os elétrons cedidos pelo anodo migram para o catodo.
 
Reações catódicas
a) meio neutro ou básico não aerado
2 H2O               +          2e          →            H2               +          2   OH −
b) meio neutro ou básico aerado
H2O      +          ½ O2         +       2e        →           2   OH −
Se o meio é inicialmente neutro, nos casos (a) e (b), a região catódica vai adquirindo caráter básico (aumento do pH) pela formação dos anions hidroxila ( OH −). 
 
Nos testes usa-se a fenolftaleína para acusar o fato.
 
c) meio ácido e aerado:       2H+               +      ½ O2     +          2e      →      H2O
d) meio ácido não aerado:       2H+   + 2e        →         H2
 
Em relação aos casos (c) e (d) pode-se concluir:
 
I) haverá gradativa diminuição da acidez do meio devido ao consumo de íons H+.
 
II) quanto maior o teor de H+ maior a intensidade da corrosão.
 
Em relação ao oxigênio no meio cabem as considerações:
I – acelera a corrosão quando age como agente despolarizante. Em meio neutro, não aerado a reação catódica é lenta e portanto também a anódica, pois o hidrogênio pode ficar absorvido no catodo polarizando a pilha. 
Entretanto se o meio for aerado o oxigênio reage com o hidrogênio absorvido, despolarizando a pilha e intensificando a corrosão.
II – pode provocar sobre a superfície do metal película de óxido protetor como Al2O3, TiO2 e Cr2O3, respectivamente no caso do alumínio, titânio e aço inoxidável, que se constitui numa barreira entre o metal e o meio corrosivo.
 
Inversão de polaridade – influência do meio
Alguns metais podem em certos meios se comportar como anódicos e em outros meios como catódicos em relação a um determinado metal. Agentes complexantes como cianetos, EDTA, etc., são os mais freqüentes responsáveis por essas inversões de polaridade.
Nos meios eletrolíticos comuns o estanho é catódico em relação ao ferro, mas em presença de alguns ácidos orgânicos, o cátion Sn2+, forma complexos solúveis, reduzindo sua concentração.
 
Mecanismo da corrosão
A equação fundamental da corrosão é expressa genericamente pela equação de redox:
 
M        →            M n+       +           ne
Onde          
M = metal
n = número inteiro correspondente à carga do cátion formado,
e = elétron
Os cátions M n+ combinam-se, passando a integrar o produto da corrosão. 
O metal atua como redutor doando elétrons a substâncias oxidantes do meio (O2, H+, H2O, H2S, etc.) segundo dois mecanismos principais, dando origem aos tipos de corrosão:
 
Corrosão química ou direta
Os elétrons cedidos pelo metal são doados ao oxidante no próprio lugar onde são produzidos.
 
Corrosão eletroquímica ou indireta 
Causada pela ocorrência de pilhas ou pares galvânicos em curto-circuito. 
Os elétrons são produzidos no anodo (zona anódica) e consumidos no catodo (zona catódica). 
As regiões catódicas e anódicas ocorrem devido a heterogeneidades existentes ou formadas nos metais, nos meios, ou em ambos. 
Na corrosão eletroquímica(ou eletro corrosão) é necessário a presença de eletrólitos enquanto na corrosão química não. Qualquer heterogeneidade no meio, no metal ou em ambos pode produzir uma pilha.
 
EXE'RCÍCIOS RESOLVIDOS
As medidas de diferença de potencial frente ao meio M entre os metais X, Y, Z, T, Fe, e U são apresentadas a seguir:
 
	EY
	-
	ET
	=
	–370
	mV
	EZ
	-
	EU
	=
	  80
	mV
	EFe
	-
	EU
	=
	-180
	mV
	 EFe
	-
	EX
	=
	  430
	mV
	EX
	-
	EY
	=
	 -180
	mV
 
Pede-se
a) ordenar os metais em ordem crescente dos potenciais de redução;
b) qual a equação fundamental da corrosão da pilha Y/M//M/U ?
c) quais metais são anódicos em relação a Fe ?
d) quais metais são catódicos em relação a T ?
e) se for montada a pilha Fe/M//M/Z qual será o sentido dos elétrons e da corrente elétrica ?
f) em que cátions se enriquece o meio M na pilha T/M//M/Z ?
g) considerando os metais X, Y e Fe, que pilhas devem ser montadas para que se formem:  X n+? e Y n+? e Fe n+?
h) qual o valor de EX    -    ET ?
i) que pilha deve ser formada para se obter a maior ddp possível? Qual o valor dessa ddp?
Resolução
 
a) para ordenar os metais, deve-se considerar que de acordo com a Iupac (“International Union of Pure and Applied Chemistry”), a notação ED -   EA informa que o metal D foi ligado ao pólo positivo do medidor.
 
Considerando tal convenção e as medidas obtidas, chega-se a seguinte ordenação dos metais, considerando os potenciais de redução crescente (de forma prática, o anodo de cada pilha será colocado à esquerda do catodo):
 
                 X          Y             Fe           T             U             Z 
 
  
                     180         250         120          60             80              
 
b) na pilha Y/M//M/U o metal Y possui menor potencial de redução e assim sofre corrosão (oxidação). A EFC será:     Y   →    Y n+   +    ne
 
c) os metais anódicos em relação a Fe são os que possuem menor potencial de redução que B, portanto X e Y.
 
d) os metais catódicos em relação a T são os que possuem maior potencial de redução que T, portanto U e Z.
 
e) os elétrons fluem a partir do metal que sofre oxidação (corrosão), ou seja, aquele que tem menor potencial de redução, A corrente elétrica, por convenção, tem sentido contrário. Dessa forma, 
 
elétrons:   Fe → Z      -    corrente elétrica:   Z   →   Fe
 
f) o metal que sofre corrosão é T. Assim ocorrerá T    ®    T n+   +    ne   e o meio M se enriquecerá em D n+.
 
g) para formar X n+   Fe/M//M/X   ou    X/M//M/Y
    para formar Y n+   Y/M//M/Fe
    com os metais dados, não há pilhas a montar para que se formem Fe n+   
 
h) EX    –    ET   =  –550 mV pois a notação implica que X está ligado ao pólo positivo do medidor
 
i) X/M//M/Z, a ddp será 690 mV.
 
 2) As medidas de diferença de potencial frente ao meio M entre os metais A, B, D, E, F, e G são apresentadas a seguir: 
 
	EA
	-
	EB
	=
	 360
	mV
	EC
	-
	ED
	=
	 250
	mV
	EE
	-
	EB
	=
	-300
	mV
	EF
	-
	EA
	=
	 -900
	mV
	EB
	-
	EC
	=
	 -150
	mV
 
Pede-se
a) ordenar os metais em ordem crescente dos potenciais de redução;
b) qual a equação fundamental da corrosão da pilha C/M//M/E ?
c) quais metais são anódicos em relação a B ?
d) quais metais são catódicos em relação a D ?
e) se for montada a pilha F/M//M/B qual será o sentido dos elétrons e da corrente elétrica ?
f) em que cátions se enriquece o meio M na pilha D/M//M/A ?
g) considerando os metais D, E e F, que pilhas devem ser montadas para que se formem:   Dn+? e En+? e Fn+?
h) qual o valor de EC    -    EA ?
Resolução
 
a) para ordenar os metais, deve-se considerar que de acordo com a Iupac (“International Union of Pure and Applied Chemistry”), a notação   ED -   EA informa que o metal D foiligado ao pólo positivo do medidor.
 
Considerando tal convenção e as medidas obtidas, chega-se a seguinte ordenação dos metais, considerando os potenciais de redução crescente (de forma prática, o anodo de cada pilha será colocado à esquerda do catodo):
 
                    F            E               D              B               C              A
 
  
                    
                    240              200             100             150              210
 
 
b) na pilha C/M//M/E o metal E possui menor potencial de redução e assim sofre corrosão (oxidação). A EFC será:     E    →    En+   +    ne
 
c) os metais anódicos em relação a B são os que possuem menor potencial de redução que B, portanto F, E e D
 
d) os metais catódicos em relação a D são os que possuem maior potencial de redução que D, portanto B, C e A.
 
e) os elétrons fluem a partir do metal que sofre oxidação (corrosão) ou seja aquele que tem menor potencial de redução, A corrente elétrica, por convenção, tem sentido contrário. Dessa forma,  
 
elétrons:   F → B      -    corrente elétrica:   B   →  F
 
f) o metal que sofre corrosão é D. Assim ocorrerá D    →   Dn+   +    ne   e o meio M se enriquecerá em Dn+.
 
g) para formar Fn+   F/M//M/E   ou    F/M//M/D
    para formar En+   E/M//M/D
    com os metais dados, não há pilhas a montar para que se formem Dn+   
 
h) EC    –   EA   =  –210 mV pois a notação implica que C está ligado ao pólo positivo do medidor.
  
2) Monta-se uma pilha galvânica com o uso dos metais A e B frente ao meio M. Na medida do potencial, o polo positivo do medidor foi filado ao metal A. Sabendo que a diferença de potencial assim medida apresentou sinal negativo pode-se afirmar:
I   -   O metal A é o cátodo da pilha;
II  -   os elétrons fluem do metal A para o metal B;
III -   A corrente elétrica fui do metal A para o metal B;
IV -   O metal B é o polo positivo da pilha;
V  -   Durante o funcionamento da pilha hä aumento da concentração dos íons Bn+
 
Éstão corretas:
 
a) todas;
b) I,  II  e  III,
c) II  e  IV;
d) II,  III  e V;
e) nehuma 
 
Resposta correta C
 
Exercício 1: 
São dadas as medidas de diferença de potencial (em mV) realizadas em pilhas montadas utilizando placas dos metais A, B, C, D, E, Fe e X frente ao meio M. 
 
EA    −     ED   =     210
EB    −     EC    = − 220      
EFe −    EX    =     150      
EB     −    EE    =    100   
 
Sabe-se que:
A ddp da pilha C/M//M/D é 140 mV em valor absoluto. Ligando-se o metal D ao pólo positivo do medidor a ddp resulta negativa.
A ddp da pilha Fe/M//M/E é 60 mV em valor absoluto. Adicionando-se solução de ferricianeto de potássio aos compartimentos dessa pilha, não aparece cor azul
A pilha que fornece a maior ddp possível e o valor dessa ddp são respectivamente:
A) A/M//M/B    290 mV   
 B) B/M//M/X    190 mV    
 C) X/M//M/A    480 mV  
   D) B/M//M/A    250 mV    
 E)A/M//M/X    270 mV 
Exercício 2: 
São dadas as medidas de diferença de potencial (em mV) realizadas em pilhas montadas utilizando placas dos metais A, B, C, D, E, Fe e X frente ao meio M. 
 
EA    −     ED   =     210
EB    −     EC    = − 220      
EFe −    EX    =     150      
EB     −    EE    =    100   
 
Sabe-se que:
A ddp da pilha C/M//M/D é 140 mV em valor absoluto. Ligando-se o metal D ao pólo positivo do medidor a ddp resulta negativa.
A ddp da pilha Fe/M//M/E é 60 mV em valor absoluto. Adicionando-se solução de ferricianeto de potássio aos compartimentos dessa pilha, não aparece cor azul
Para que se formem íons D n+ deve-se montar a pilha:
A) D/M//M/C 
 B) B/M//M/D
 C) D/M//M/Fe
 D) D/M//M/X
 E) D/M//M/E
Exercício 3: 
São dadas as medidas de diferença de potencial (em mV) realizadas em pilhas montadas utilizando placas dos metais A, B, C, D, E, Fe e X frente ao meio M.  São feitas as afirmações:
 
EA    −     ED   =     210
EB    −     EC    = − 220      
EFe −    EX    =     150      
EB     −    EE    =    100   
 
Sabe-se que:
A ddp da pilha C/M//M/D é 140 mV em valor absoluto. Ligando-se o metal D ao pólo positivo do medidor a ddp resulta negativa.
A ddp da pilha Fe/M//M/E é 60 mV em valor absoluto. Adicionando-se solução de ferricianeto de potássio aos compartimentos dessa pilha, não aparece cor azul
 
 I   ) EB  -    EA =  290 mV
II ) Os metais B e D são anódicos para o Fe
III ) Os metais E e X são catódicos para o metal B
IV) se montarmos a pilha D/M//M/E a corrente elétrica irá de D para E
V ) se montarmos a pilha A/M//MC os elétrons fluem de C para A
 
Estão corretas  
 
A) I, II e IV          
B) II, III e V       
C) III e IV         
D) IV e V 
E)  II e III
Exercício 4: 
São feitas as afirmações a seguir sobre a pilha representada abaixo:
Pilha: A/M//M/B. O sinal da ddp lida no voltímetro resultou negativo. O pólo positivo do medidor foi ligado ao metal A e o pólo negativo do medidor foi ligado ao metal B.
I –   O metal A é o anodo e o metal B é o catodo;
II –  O metal A é o catodo e o metal B é o anodo;
III – O metal A sofre corrosão (oxidação) e sua massa diminui durante o funcionamento da pilha;
IV – O metal B apresenta maior potencial de redução e menor potencial de oxidação;
V – O sentido do fluxo dos elétrons é do A para o B.
Estão corretas:
A) Somente a afirmação II.
B) As afirmações I e V.
C) As afirmações II e IV.
D) As afirmações I, IV e V.
E) Nenhuma das afirmações.
Exercício 5:  A medida do potencial relativo de diversos metais, num dado meio eletrolítico M, foi realizada conectando-se o metal T ao pólo positivo do milivoltímetro. Os dados obtidos constam na tabela abaixo: 
 
	Metal
	T
	X
	Y
	Z
	U
	V
	W
	Ddp (mV)
	****
	-380
	280
	460
	-450
	-70
	-200
 Se for montada a pilha T/M//M/U, o valor de ET   −   EU, o catodo e o anodo serão respectivamente:
A) 450 mV,   T,   U.
B) -  450 mV,   T,   U.
C) 80 mV,    U,   T.
D) -  450 mV,    U,   T.
E) - 80 mV,    U,   T.
Exercício 6: 
A medida do potencial relativo de diversos metais, num dado meio eletrolítico M, foi realizada conectando-se o metal T ao pólo positivo do milivoltímetro. Os dados obtidos constam na tabela abaixo: 
	Metal
	T
	X
	Y
	Z
	U
	V
	W
	Ddp (mV)
	****
	-380
	280
	460
	-450
	-70
	-200
Na pilha U/M//M/Y, o fluxo de elétrons e o da corrente elétrica serão respectivamente:
 A) ambos de U para Y;
B) ambos de Y para U
C) de U para Y e de Y para U;
D) de Y para U e de U para Y 
 
E) não haverá fluxo de elétrons, somente de corrente elétrica.
Exercício 7: 
A medida do potencial relativo de diversos metais, num dado meio eletrolítico M, foi realizada conectando-se o metal T ao pólo positivo do milivoltímetro. Os dados obtidos constam na tabela abaixo: 
 
	Metal
	T
	X
	Y
	Z
	U
	V
	W
	Ddp (mV)
	****
	-380
	280
	460
	-450
	-70
	-200
 
Na pilha X/M//M/V, o metal X:
A) é catodo, recebe elétrons, é o pólo positivo;
B) é catodo, perde elétrons, é o pólo positivo; 
C) é catodo, recebe elétrons, é o pólo negativo; 
D) é catodo, perde elétrons, é o pólo negativo; 
E) é anodo, recebe elétrons, é o pólo positivo; 
 Exercício 8: 
Conecta-se a um cano de cobre uma torneira de prata, sem qualquer isolamento, e deixa-se circular água pelo sistema. São dados os potenciais de oxidação do cobre e da prata em mV: 
Eoxcobre= −340 mV      e           Eox prata = − 800 mV
A água que circula estará contaminada com íons:
A) nenhum íon;
B) cobre e prata
C) prata
D) cobre:
E) nada se pode concluir
Exercício 9: 
São montadas as pilhas indicadas na tabela abaixo e o valor absoluto das respectivas forças eletromotrizes;
	Pilha
	notação representativa
	ddp (mV)
	I
	Fe/M//M/E
	600
	II
	Fe/M//M/A
	120
	III
	A/M//M/C
	450
	IV
	C/M//M/D
	660
	V
	B/M//M/A
	 
Verifica-se que a adição de gotas de solução aquosa de ferricianeto de potássio ao meio eletrolítico das pilhas I e II, causa o surgimento de mancha azul apenas no meio M da pilha II; adicionando-se gotas de solução alcoólica de fenolftaleína ao meio eletrolítico das pilhas III e IV, as placas, respectivamente, A na pilha III e D na pilha IV, ficam envolvidas de róseo. Sabe-se ainda que: EB– EA = 300 mV. 
A ordenação os metais de acordo com os potenciais de oxidação crescentes fornece a seguinte seqüência: 
 
A) D   B   A   Fe   C   A
B) A   B   D   Fe   C   E
C) C   E   B  A    B    Fe
D) A   B   C   Fe   D   E
E) B   D   A   Fe   C   E
Exercício 10: 
São montadas as pilhas indicadas na tabela abaixo e o valor absoluto das respectivas forças eletromotrizes;
	Pilha
	notação representativa
	ddp (mV)
	I
	Fe/M//M/E
	600
	II
	Fe/M//M/A
	120
	III
	A/M//M/C
	450
	IV
	C/M//M/D
	660
	V
	B/M//M/A
	 
Verifica-se que a adição de gotas de solução aquosa de ferricianeto de potássio ao meio eletrolítico das pilhas I e II, causa o surgimento de mancha azul apenas no meio M da pilha II; adicionando- se gotas de solução alcoólica de fenolftaleína ao meio eletrolítico das pilhas III e IV, as placas, respectivamente, A na pilha III e D na pilha IV, ficam envolvidas de róseo. Sabe-se ainda que: EB– EA = 300 mV. 
 
Quanto a pilha A/M//M/E pode-se afirmar: 
A) os elétrons vão de A para E,  E é o catodo e A é o pólo negativo;
B) os elétrons vão de A para E,  E é o anodo e  A é o pólo positivo;
C) os elétrons vão de A para E,  E é o anodo e  A é o pólo negativo;
D) os elétrons vão de E para A,  E é o anodo e  A é o pólo positivo;
E) nada se pode concluir
Exercício 11: 
São montadas as pilhas indicadas na tabela abaixo e o valor absoluto das respectivas forças eletromotrizes; 
	Pilha
	notação representativa
	ddp (mV)
	I
	Fe/M//M/E
	600
	II
	Fe/M//M/A
	120
	III
	A/M//M/C
	450
	IV
	C/M//M/D
	660
	V
	B/M//M/A
	 
Verifica-se que a adição de gotas de solução aquosa de ferricianeto de potássio ao meio eletrolítico das pilhas I e II, causa o surgimento de mancha azul apenas no meio M da pilha II; adicionando- se gotas de solução alcoólica de fenolftaleína ao meio eletrolítico das pilhas III e IV, as placas, respectivamente, A na pilha III e D na pilha IV, ficam envolvidas de róseo. Sabe-se ainda que: EB– EA = 300 mV. 
A pilha que fornece maior ddp em valor absoluto é:
A) B/M//M/A
B) Fe/M//M/A
C) D/M//M/E
D) C/M//M//E
E) B/M//M/E
Exercício 12: 
 Revestimento inteligente anti-corrosão é capaz de auto-cicatrização.Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/07/2006  Os cientistas recobriram um metal com uma finíssima camada de uma espécie de gel. Até aí, nada diferente dos diversos tipos de revestimentos disponíveis ou sendo pesquisados. Mas eles descobriram um aditivo que se espalha ao longo do gel. Assim que surge qualquer quebra ou buraco na camada protetora, o aditivo cuida de espalhar novamente o gel, cobrindo a falha e mantendo a proteção do metal.O processo ainda é complexo e caro. Mas os danos causados pela corrosão, principalmente em plantas industriais e em bens de alto valor, como aviões, por exemplo, não são nada baratos.  
São realizadas medidas de potencial de diversos metais frente ao meio M, obtendo-se:
	EA -   EB
	=
	  – 660 mV
	EC -   ED
	=
	  – 280 mV
	EE -   EB
	=
	    100 mV
	EC -   EG
	=
	    520 mV
	EE -   EC
	=
	 – 120 mV
	EA -   EFe
	=
	  –710 mV
 
Qual o valor de EB – EC?
A) – 220 mV
B) 230 mV
C)  450 mV
D) 250 mV
E) –110 mV
CONTEUDO 9 - Proteção contra a corrosão
Proteção Contra a Corrosão
O controle da corrosão deve ter início na etapa de projeto, e o seu custo é muito dependente do projeto. Um tratamento de manutenção, como pintura, pode ser impraticável se o projeto inicial não houver previsto o acesso para manutenção. 
A maneira mais eficiente e econômica de prevenir a corrosão é através de um projeto adequado que não favoreça a corrosão, Se o metal necessitar de proteção, isto deve ser previsto na etapa de projeto. 
Um processo de corrosão e seu controle não podem ser tratados isoladamente, o estudo de um implica no estudo do outro, pois o próprio mecanismo da corrosão pode fornecer a forma através da qual podemos combatê-la com maior eficiência.O fator econômico é sempre primordial.
Os tipos de proteção que serão analisadas dividem-se em três grupos a saber:
A – proteção catódica
B – proteção anódica
C – revestimentos
 
proteção catódica
Na proteção catódica impede-se a manifestação de pilhas de ação local e qualquer outro tipo de pilha, dirigindo-se para a estrutura a proteger um fluxo de elétrons, tornando-se mais eletronegativa e sob o mesmo potencial em toda a sua extensão transformando a estrutura a proteger no catodo de um novo sistema.
O potencial é reduzido de modo a não permitir a reação;
M         →         M n+     +        n e
 
A corrente necessária ao processo é obtida de duas maneiras distintas:
a) ligando-se ao pólo negativo (onde saem os elétrons) de um gerador de corrente contínua, o material metálico a ser protegido. Tem-se a chamada proteção catódica forçada, imposta ou com corrente impressa.
b) ligando-se um metal anódico (de onde saem os elétrons) a estrutura a ser protegida (anodo de sacrifício).
  
proteção catódica forçada
Requer uma fonte de corrente contínua. e um eletrodo auxiliar (anodo) que pode ser do tipo ativo (sucata de ferro) ou inerte (grafite).Há eletrodos especiais com chumbo com 2% de prata e principalmente platina com 10% de irídio bastante resistentes à corrosão, entretanto bem mais caros.
 
proteção catódica por anodos de sacrifício
São assim chamados, pois vão se corroendo durante o funcionamento do sistema.
Forma-se uma célula galvânica em que o anodo auxiliar é um metal mais ativo que o da estrutura a proteger (catodo).  
 
proteção anódica
O termo proteção anódica é utilizado para caracterizar algumas situações nas quais o emprego da proteção não anula a velocidade de corrosão, como na proteção catódica, embora esta velocidade seja enormemente reduzida.
É normalmente aplicada para alguns metais como níquel, ferro, cromo, titânio e suas ligas, frente a meios em que os mesmos apresentem passivação, constituindo séria limitação a presença de halogênios, pois estes destroem a passivação de ferro e aço inoxidável, especialmente os cloretos.
De maneira simples, baseia-se na formação de uma película protetora nos materiais metálicos pela aplicação de uma corrente anódica externa. Esta corrente ocasiona a polarização do anodo que se traduz na prática, por uma anulação da diferença de potencial da pilha de corrosão, causada pelo recobrimento do anodo por um filme passivante.
 
Revestimentos
Utilizados como forma de isolar o contato do metal com o meio agressivo, os revestimentos podem ser obtidos tanto pela aplicação de vários tipos de produtos e/ou substâncias sobre a superfície metálica, como também, em alguns casos, pela aderência dos produtos da corrosão à superfície atacada.
De maneira geral os revestimentos podem ser classificados como:
revestimentos metálicos
revestimentos não metálicos inorgânicos
revestimentos não metálicos orgânicos
 
revestimentos metálicos
Trata-se da aplicação de filmes metálicos sobre a superfície do metal.
 caráter anódico do revestimento metálico
Quando o metal de cobertura apresenta maior potencial de oxidação que o metal base.
 
caráter catódico do revestimento metálico
Quando o metal de cobertura apresenta menor potencial de oxidação que o metal base.
  
revestimentos não metálicos inorgânicos
Trata-se de substâncias inorgânicas formadas ou depositadas sobre a superfície metálica. Podem ser óxidos, cimentos, carbetos, nitretos vidros, esmaltes vitrosos, porcelanas e outros.
Entre os processos mais usados para a obtenção de revestimentos inorgânicos estão a anodização, a cromatização e a fosfatização.
 
anodização
Em certos casos, o próprio produto da corrosão do metal reveste a superfície, chegando mesmo a proteger o metal conforme sua aderência e uniformidade.
 
cromatização
As soluções de cromatos e dicromatos(7,5 £ pH £ 9,5) passivam o ferro e o aço, possivelmente devido a formação de micro-película protetora de Fe2O3 (magnético) e Cr2O3. A película não tem resistência mecânica restringindo assim o uso desse tipo de proteção. 
 
fosfatização
Muito embora isoladamente os recobrimentos fosfáticos não se mostrem eficientes no combate a corrosão, têm grande importância no preparo da superfície para aplicação de outros meios.
A camada de fosfato pode ser aplicada sobre materiais como ferro, zinco, alumínio, cádmio e magnésio, mas seu uso prático fica restrito a situações que não exigem resistência mecânica.
 
revestimentos não metálicos orgânicos
tintas
Destaca-se neste tipo de revestimento o emprego das tintas, não pela eficiência no combate a corrosão mas pela facilidade de aplicação e pelo baixo custo.s processos de pintura eletrostática e por eletroforese permitem a obtenção de camadas uniformes por mais irregulares que possam ser as superfícies metálicas.
 Por meio da pintura podem ser obtidos três tipos de mecanismo de proteção:
barreira
Quando depositamos sobre a superfície metálica uma camada suficientemente espessa que impeça a penetração do meio corrosivo.
inibição
Adiciona-se a barreira pigmentos inibidores da corrosão. Os pigmentos em contato com a água que penetra na película formam uma camada passivante sobre a superfície metálica, que impede a corrosão. É o caso do zarcão, cromato de zinco etc...
eletroquímico
Colocamos na tinta, em grande quantidade, um metal disperso na forma de pó, devendo este metal possuir maior potencial que o metal a ser protegido frente ao meio considerado. 
 
polímeros
Utilizados como revestimento ou em certos casos até mesmo como o próprio material de construção do equipamento, quando tratar-se de meios fortemente agressivos.
 
EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 
 
1) São realizadas medidas de potencial de diversos metais frente ao meio M, obtendo-se:
 
	EB - EC
	=
	– 510 mV
	EE - EC
	=
	- 270 mV
	EFe - EA
	=
	   560 mV
	EB - ED
	=
	– 580 mV
	EA - EB
	=
	– 130 mV
	EC - EG
	=
	–   40 mV
 
Pede-se:
a) adicionando-se ferricianeto de potássio nos compartimentos das pilhas:
I) Fe/M//M/B    ;    II) Fe/M//M/G   ;   III) Fe/M//M/E    ;   IV) Fe/M//M/C
Em quais aparece cor azul ?
b) qual ou quais metais são anódicos para E ?
c) qual ou quais metais são catódicos para C ?
d) qual ou quais metais servem como anodo de sacrifício para B ? 
e) quais metais servem como anodo auxiliar na proteção forçada de A ?
 
Considere os metais revestidos:
I)    ferro revestido por A
II)   ferro revestido por D
III) E revestido por C
IV) G revestido por B
 
f) qual ou quais revestimentos que têm caráter catódico ?
g) qual ou quais revestimentos que têm caráter anódico ?
h) que metal deve ser escolhido para revestir o metal E de forma a se ter a menor ddp possível entre os metais, para que
o revestimento seja anódico
o revestimento seja catódico
 
Resolução
Ordenando-se os metais de acordo com os potenciais de redução crescentes (ou seja, de forma que o anodo de cada pilha fique situado à esquerda do catodo) chega-se a:
 
      A          B           E          Fe            C             G            D
                     
          130       240       190           80           40            30
 
 
a)     aparecerá cor azul nas pilhas onde o ferro sofre corrosão. No caso, nas pilhas II e IV.
b)    serão anódicos para E os metais que sofrerão corrosão quando associados com E. No caso, os metais são A e B.
c)     serão catódicos para C os metais que não sofrerão corrosão quando associados com C. No caso, os metais são: G e D.
d)    para que o metal aja como anodo de sacrifício deve ter menor potencial de redução que o metal a proteger. No caso, o único metal que satisfaz tal condição é o A.
e)     qualquer metal pode ser usado como anodo auxiliar em sistemas de proteção forçada.
f)     para que o revestimento seja catódico, o metal que reveste deve ter maior potencial de redução. Tal condição só é verificada nos casos II e III.
g)    para que o revestimento seja anódico, o metal que reveste deve ter menor potencial de redução. Tal condição só é verificada nos casos I e IV.
h)     para que o revestimento seja anódico deve ser escolhido um metal que esteja a esquerda de E. Para que a ddp seja a menor possível, deve ser escolhido o mais próximo, assim o metal é o B. 
Para que o revestimento seja catódico deve ser escolhido um metal que esteja a direita de E. Para que a ddp seja a menor possível, deve ser escolhido o mais próximo, assim o metal é o Fe.
 2)São realizadas medidas de potencial de diversos metais frente ao meio M, obtendo-se:
	EX - EY
	=
	   180 mV
	ET - EU
	=
	- 300 mV
	EFe - EX
	=
	   140 mV
	EU - EV
	=
	− 280 mV
	ES- EU
	=
	   100 mV
	ET - EY
	=
	     80 mV
 
 
 
 
Pede-se:
a) adicionando-se ferricianeto de potássio nos compartimentos das pilhas:
I) Fe/M//M/S    ;    II) Fe/M//M/V   ;   III) Fe/M//M/T    ;   IV) Fe/M//M/U
Em quais aparece cor azul ?
b) qual ou quais metais são anódicos para U ?
c) qual ou quais metais são catódicos para X ?
d) qual ou quais metais servem como anodo de sacrifício para Y ? 
e) quais metais servem como anodo auxiliar na proteção forçada de V ?
 
Considere os metais revestidos:
I)    ferro revestido por T
II)   ferro revestido por S
III) T revestido por X
IV) S revestido por Y
 
f) qual ou quais revestimentos que têm caráter catódico ?
g) qual ou quais revestimentos que têm caráter anódico ?
h) que metal deve ser escolhido para revestir o metal U de forma a se ter a menor ddp possível entre os metais, para que
·         o revestimento seja anódico
·         o revestimento seja catódico
 
Resolução
Ordenando-se os metais de acordo com os potenciais de redução crescentes (ou seja, de forma que o anodo de cada pilha fique situado à esquerda do catodo) chega-se a:
 
                   Y            T               X              Fe              U               S               V
                     
                           80              100            140            160             100              180          
 
 
a)     aparecerá cor azul nas pilhas onde o ferro sofre corrosão. No caso, nas pilhas I, II e IV.
b)     serão anódicos para U os metais que sofrerão corrosão quando associados com U. No caso, os metais são Fe, X, T e Y.
c)     serão catódicos para X os metais que não sofrerão corrosão quando associados com X. No caso, os metais são: Fe, U, S e V.
d)     para que o metal aja como anodo de sacrifício deve ter menor potencial de redução que o metal a proteger. Na caso, não há nenhum metal que satisfaça tal condição em relação a Y.
e)     qualquer metal pode ser usado como anodo auxiliar em sistemas de proteção forçada.
 f)      para que o revestimento seja catódico, o metal que reveste deve ter maior potencial de redução. Tal condição só é verificada nos casos II e III.
g)     para que o revestimento seja anódico, o metal que reveste deve ter menor potencial de redução. Tal condição só é verificada nos casos I e IV.
h)     para que o revestimento seja anódico deve ser escolhido um metal que esteja a esquerda de U. Para que a ddp seja a menor possível, deve ser escolhido o mais próximo, assim o metal é o Fe. 
Para que o revestimento seja catódico deve ser escolhido um metal que esteja a direita de U. Para que a ddp seja a menor possível, deve ser escolhido o mais próximo, assim o metal é o S.
Exercício 1: 
Sua empresa contratou uma empreiteira para a construção de uma passagem de nível elevada na pátio da fabrica. Pela mesma deverão passar caminhões, empilhadeiras e outros veículos de carga. A mesma será construída em aço. Para proteger da corrosão o piso de rolamento da ponte, foram oferecidas três possibilidades de revestimento.
I   - revestimento por película a base de fosfatos;
II - revestimento metálico anódico
III - revestimento metálico catódico
 
A diretoria da empresasubmete o assunto a sua apreciação e pede que você escolha a melhor opção. Sua escolha deverá ser:
A) o revestimento a base de película desde que o mesmo seja aplicado por toda a estrutura uniformemente.
B) o revestimento catódico, pois pelo fato de não corroer, será mais durável
C) o revestimento anódico, pois mesmo sofrendo corrosão garantírá a integridade da estrutura
D) o revestimento catódico, pois mesmo sofrendo corrosão garantírá a integridade da estrutura
E) revestimentos não são aplicáveis para a situação descrita.
Exercício 2: 
São dadas as medidas de diferença de potencial (em mV) realizadas em pilhas montadas utilizando placas dos metais A, B, C, D, E, Fe e X frente ao meio M.  
EA    −     ED   =     210
EB    −     EC    = − 220      
EFe −    EX    =     150      
EB     −    EE    =    100   
 
Sabe-se que:
A ddp da pilha C/M//M/D é 140 mV em valor absoluto. Ligando-se o metal D ao pólo positivo do medidor a ddp resulta negativa.
A ddp da pilha Fe/M//M/E é 60 mV em valor absoluto. Adicionando-se solução de ferricianeto de potássio aos compartimentos dessa pilha, não aparece cor azul
 O melhor anodo de sacrifício para o metal Fe é o metal:
A) A
B) C
C) B
D) D
E) X
Exercício 3: 
São características da proteção catódica por anodo de sacrifício:
 I   )  movimento espontâneo dos elétrons;
II )  há necessidade de energia elétrica;
III )  o metal escolhido para anodo deve ter maior potencial de redução que o metal a proteger;
IV)  o custo de instalação é menor;
V)  há restrições quanto ao metal a escolher para anodo de sacrifício;
VI)  o uso de anodos inertes diminui o custo de manutenção;
VII) movimento forçado dos elétrons;
VIII)não requer energia elétrica.
 A) I, III  e  IV       
B)  I, IV, V e VIII   
C) II, III   e V            
D) II, VI   e   VII           
E)  I,   IV   e VII
Exercício 4: 
 São dadas as medidas de diferença de potencial (em mV) realizadas em pilhas montadas utilizando placas dos metais A, B, C, D, E, Fe e X frente ao meio M. 
São revestimentos catódicos
EA    −     ED   =     210
EB    −     EC    = − 220      
EFe −    EX    =     150      
EB     −    EE    =    100   
 Sabe-se que: A ddp da pilha C/M//M/D é 140 mV em valor absoluto. Ligando-se o metal D ao pólo positivo do medidor a ddp resulta negativa.
A ddp da pilha Fe/M//M/E é 60 mV em valor absoluto. Adicionando-se solução de ferricianeto de potássio aos compartimentos dessa pilha, não aparece cor azul
 
I   ) O metal D revestido pelo metal C
II ) O metal Fe revestido pelo metal X
III ) O metal B revestido pelo metal A
I V) O metal D revestido pelo metal B
V ) O metal C revestido pelo metal X
 A) Todos    
B) nenhum    
C) I e III   
D) II, IV e V   
E) II, III e V
Exercício 5: 
São dadas as medidas de diferença de potencial (em mV) realizadas em pilhas montadas utilizando placas dos metais A, B, C, D, E, Fe e X frente ao meio M. 
 
EA    −     ED   =     210
EB    −     EC    = − 220      
EFe −    EX    =     150      
EB     −    EE    =    100   
 
Sabe-se que:
A ddp da pilha C/M//M/D é 140 mV em valor absoluto. Ligando-se o metal D ao pólo positivo do medidor a ddp resulta negativa.
A ddp da pilha Fe/M//M/E é 60 mV em valor absoluto. Adicionando-se solução de ferricianeto de potássio aos compartimentos dessa pilha, não aparece cor azul
São revestimentos anódicos
 
I   ) O metal Fe revestido pelo metal A
II ) O metal E revestido pelo metal X
III ) O metal A revestido pelo metal B
I V) O metal D revestido pelo metal E
V ) O metal X revestido pelo metal A
 
A) Todos    
B) nenhum       
C) I e  V         
D) II, III e V  
E) III,  IV  e  V
Exercício 6: 
São dadas as medidas de diferença de potencial (em mV) realizadas em pilhas montadas utilizando placas dos metais A, B, C, D, E, Fe e X frente ao meio M.  
 
EA    −     ED   =     210
EB    −     EC    = − 220      
EFe −    EX    =     150      
EB     −    EE    =    100   
 
Sabe-se que:
A ddp da pilha C/M//M/D é 140 mV em valor absoluto. Ligando-se o metal D ao pólo positivo do medidor a ddp resulta negativa.
A ddp da pilha Fe/M//M/E é 60 mV em valor absoluto. Adicionando-se solução de ferricianeto de potássio aos compartimentos dessa pilha, não aparece cor azul
 
I   ) EB  -    EA =  290 mV
II ) Os metais B e D são anódicos para o Fe
III ) Os metais E e X são catódicos para o metal B
IV) se montarmos a pilha D/M//M/E a corrente elétrica irá de D para E
V ) se montarmos a pilha A/M//MC os elétrons fluem de C para A
 
Estão corretas  
 A) I, II e IV          
B) II, III e V       
C) III e IV         
D) IV e V 
E)  II e III
Exercício 7: 
A medida do potencial relativo de diversos metais, num dado meio eletrolítico M, foi realizada conectando-se o metal T ao pólo positivo do milivoltímetro. Os dados obtidos constam na tabela abaixo: 
 
	Metal
	T
	X
	Y
	Z
	U
	V
	W
	Ddp (mV)
	****
	-380
	280
	460
	-450
	-70
	-200
O metal que pode ser utilizado como eletrodo auxiliar na proteção forçada do metal Z, é
A) somente T;
B) somente U;
C) nenhum metal;
D) somente V 
E)todos
Exercício 8: 
A medida do potencial relativo de diversos metais, num dado meio eletrolítico M, foi realizada conectando-se o metal T ao pólo positivo do milivoltímetro. Os dados obtidos constam na tabela abaixo:
 
	Metal
	T
	X
	Y
	Z
	U
	V
	W
	Ddp (mV)
	****
	-380
	280
	460
	-450
	-70
	-200
 Considere que o metal W pode ser revestido pelos metais U, V e X. Os revestimentos obtidos serão respectivamente:
A) catódico, catódico e anódico;
B) anódico, anódico e catódico;
C) catódico, anódico e catódico;
D) todos serão catódicos;
E)todos serão anódicos
Exercício 9: 
A medida do potencial relativo de diversos metais, num dado meio eletrolítico M, foi realizada conectando-se o metal T ao pólo positivo do milivoltímetro. Os dados obtidos constam na tabela abaixo: 
 
	Metal
	T
	X
	Y
	Z
	U
	V
	W
	Ddp (mV)
	****
	-380
	280
	460
	-450
	-70
	-200
 O melhor anodo de sacrifício para o metal Y será:
A) Z 		B) T		C) X		D) U		E) V
Exercício 10: 
Os filmes ou películas protetoras obtidas sobre o Fe, por exposição do mesmo a banhos de  fosfatos e cromatos;
A) apresentam limitações inerentes à falta de resistência mecânica do revestimento;
B) podem ser aplicados de forma localizada, garantindo assim economia na aplicação;
C) apresentam podem ser aplicados em qualquer situação e garantem proteção com alta resistência mecânica;
D) são especialmente úteis nos casos em que o metal é sujeito a abrasão;
E) não garantem proteção em nenhuma situação.
Exercício 11: 
em aço. Para proteger da corrosão o piso de rolamento da ponte, foram oferecidas três possibilidades de revestimento.Sua empresa contratou uma empreiteira para a construção de uma passagem de nível elevada na pátio da fabrica. Pela mesma deverão passar caminhões, empilhadeiras e outros veículos de carga. A mesma será construída 
I   -  revestimento por película a base de fosfatos;
II  -  revestimento metálico anódico
III -  revestimento metálico catódico
A diretoria da empresa submete o assunto a sua apreciação e pede que você escolha a melhor opção. Sua escolha deverá ser:
 A) o revestimento a base de película desde que o mesmo seja aplicado por toda a estrutura uniformemente. 
B) o revestimento catódico, pois pelo fato de não corroer, será mais durável
C) o revestimento anódico, pois  mesmo sofrendo corrosão garantírá a integridade da estrutura
D) o revestimento catódico, pois  mesmo sofrendo corrosão garantírá a integridade da estrutura
E) revestimentos não são aplicáveis para a situação descrita.
Exercício 12: 
São realizadas medidas de potencial de diversos metais frente ao meio M, obtendo-se:
	EA -   EB
	=
	  – 660 mV
	EC -   ED
	=
	  – 280 mV
	EE -   EB
	=
	    100 mV
	EC -   EG
	=
	    520 mV
	EE -   EC
	=
	 – 120 mV
	EA -   EFe
	=
	  –710 mV
Para que o metal E pudesse ser usado como anodo desacrifício para o metal A, qual o deveria ser valor de EFe– EE?
A) 220 mV
B) maior que 710 mV
C) exatamente 710 mV
D) menor que 710 mV
E) menor que – 320 mV
Exercício 13: 
Por meio de medidas de diferenças de potencial, os metais X,  Y,  Z,  W,   U  e T foram ordenados de acordo com seus potenciais de oxidação crescentes.  A ordem obtida foi: X    Y    W    Z    T     U    (o metal que está mais a direita no par analisado sofre corrosão). Os metais  Z  e W forneçam revestimentos metálicos brilhantes. Para que a aparência dos mesmos não seja afetada pela corrosão quando forem depositados sobre outro metal, devemos:
 A) fazer um revestimento depositando o metal Z sobre o  metal Y  ;
 B) fazer um revestimento depositando o metal W sobre o  metal X  ;
 C) fazer um revestimento catódico depositando o metal  W  sobre o  metal  Y;
 D) fazer um revestimento catódico depositando o metal  Z  sobre o  metal U ;
 E) nda
Exercício 14: 
Faz parte das diferenças entre proteção catódica forçada e proteção catódica por anodo de sacrifício.
 A) aplicável a qualquer metal;
 B) exigência de que o metal do anodo tenha potencial de oxidação maior que o do metal a proteger;
C) exigência de que o metal do anodo tenha potencial de redução maior que o do metal a proteger;
 D) necessidade de contato entre o metal a proteger e o metal do anodo.
E)  nda
Exercício 15: 
http://www.cbca-ibs.com.br em 21/4/2010 
Na maioria das reações eletroquímicas os íons se movimentam através de eletrólito líquido, normalmente aquoso. No entanto, em reações de oxidação (por exemplo, a reação à temperatura elevada entre um metal e o oxigênio atmosférico) não se tem eletrólito líquido e o movimento de íons ocorre através da película de óxido metálico que se forma na superfície do metal. Este óxido funciona como um eletrólito sólido e garante a natureza eletroquímica da reação. 
Em termos de potenciais de redução escolha uma situação entre as listadas abaixo, que permita que o metal A possa ser usado como anodo auxiliar na proteção catódica forçada de um metal B, e como revestimento catódico para B? 
 
A) o metal A deve possuir maior potencial de redução em ambos os casos;
B) o metal A deve possuir menor potencial de redução em ambos os casos; 
C) o metal A pode possuir maior potencial de redução no primeiro caso e deve possuir menor potencial de redução no segundo caso;            
D) o metal A pode possuir maior potencial de redução só no primeiro caso.             
E)  nda