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Universidade Presbiteriana Mackenzie Centro de Ciência e Tecnologia – CCT – Química Geral Portfólio 05: Reação de oxidorredução e Corrosão. Profª Maria Thereza Rosa Aluno:______________________________________Turma:_____ Prezado aluno, você está recebendo o material que irá avaliar seus conhecimentos referentes às aulas sobre reações redox (prática) e corrosão (teoria). Você terá 50 minutos para realização desta atividade, que deverá ser apresentada à professora Thereza Rosa. A entrega deste material é necessária para o registro da sua presença em sala de aula. Atividade 1: Na aula prática REAÇÕES REDOX você verificou experimentalmente a ocorrência de reações de oxirredução. Além disso, equacionou e balanceou essas reações químicas. Nesta atividade, será apresentado o equacionamento de uma reação de oxirredução. Compare com as reações realizadas na aula prática e em caso de dúvidas, procure a professora Thereza ou a monitora deste componente curricular para esclarecimentos. Esta atividade 1 também irá auxiliá‐los na identificação das reações de oxirredução. Leitura recomendada: Química Geral e Reações Químicas dos autores John C. Kotz, Paul M. Treichel, John R. Townsend, David A. Treichel (Capítulo 3). Atividade 2: Teoria referente à aula teórica sobre CORROSÃO. Nesta atividade, você deverá fazer uma pesquisa bibliográfica (aproveite para explorar a biblioteca) e esclarecer sobre dois conceitos relacionados com o tema da corrosão. Bom trabalho! Atividade 1: Reações Redox Reação de oxidorredução entre o nitrato de prata + fio de cobre. Semirreações de oxidação (1) e redução (2): (1) Cu(s) → Cu 2+ (aq)+ 2e – (2) 2 Ag+(aq)+ 2 e –→ 2 Ag(s) Equação iônica líquida para a reação redox global: 2 Ag+(aq)+ Cu(s) → 2 Ag(s)+ Cu 2+ (aq) Equação molecular, incluindo os íons espectadores: 2 AgNO3(aq)+ Cu(s) → 2 Ag(s)+ Cu(NO3)2(aq) Todas as reações de oxidação e redução podem ser verificadas ao considerarmos que nelas ocorre uma transferência de elétrons entre as substâncias. Oxidação é a perda de elétrons de alguma espécie química, enquanto redução é o ganho de elétrons. As extensões da oxidação e da redução em uma reação devem ser as mesmas. Isso significa que o número de elétrons liberados quando uma substância é oxidada deve ser igual ao número de elétrons ganhos pela outra substância ao ser reduzida. Mas como você iden fica uma reação de oxirredução? Já vimos que os produtos químicos envolvidos em uma semirreação possuem uma tendência de oxidação‐redução, a partir do valor do potencial‐padrão de redução (E0). Um valor grande e posi vo para o potencial‐padrão de redução implica que a substância é reduzida facilmente e é então um bom agente oxidante. De modo inverso, se um potencial de redução tem um valor rela vamente grande e nega vo, a reação se desenvolve facilmente ao contrário, a substância é oxidada. Caso não seja fácil identificar a reação de oxirredução, você pode procurar por uma variação no número de oxidação (Nox) de um elemento no curso da reação. O Nox indica a tendência que o elemento tem de se oxidar ou reduzir, pois quando ocorre a oxidação (perda de elétrons), o Nox aumenta. Já no caso da redução (ganho de elétrons), ocorre o contrário, o Nox diminui. Determinando o Nox do: Alumínio no óxido de alumínio, Al2O3 Al2O3 é um composto neutro. Assumindo que o oxigênio tem o seu Nox de –2, podemos resolver a seguinte equação algébrica para o número de oxidação do alumínio. Carga líquida no Al2O3 = soma dos Nox para dois átomos de Al + três átomos de O 0 = 2(x) + 3(−2) e assim x = +3 O número de oxidação do Al deve ser +3. Enxofre no íon sulfato, SO4 2– O íon sulfato, SO4 2–, tem uma carga total de ‐2. Ao oxigênio é atribuído o seu número de oxidação de –2 e por isso o enxofre nesse íon tem um número de oxidação de +6. Carga líquida no SO4 2– = soma do Nox de um átomo S + quatro átomos de O −2 = (x) + 4(−2) e assim x = +6 Agora verifique seu entendimento para: Átomo de Cr no íon dicromato, Cr2O7 2– Fósforo no ácido fosfórico, H3PO4 (Nox do H=+1) Para a reação do íon ferro (II) com o íon permanganato em meio aquoso ácido, decida quais átomos estão sujeitos a uma mudança no Nox. (Dica: Para íons monoatômicos, o número de oxidação é igual à carga do íon. Portanto, Fe2+ Nox=+2) 5 Fe2+(aq) + MnO4 − (aq) + 8 H3O + (aq) → 5 Fe 3+ (aq) + Mn 2+ (aq) + 12 H2O(l) É uma reação de oxidorredução? ____________________________________________ Identifique o agente oxidante:_________________________________________________ Identifique o agente redutor:_________________________________________________ Atividade 2: Corrosão A corrosão é um processo espontâneo de deterioração de metais, prejudicando sua durabilidade e desempenho, em razão de ações químicas e eletroquímicas (reação de oxirredução) destes com o ambiente. Verifique a reação da corrosão do ferro com a formação do óxido de ferro II, também conhecido como ferrugem: 2 Fe(s) + O2(g) → 2 FeO(s) Nesse exemplo, ambos os reagentes possuem número de oxidação (nox) igual a zero, pois trata‐se de elementos puros. No produto, o átomo de ferro assume nox +2 e o oxigênio, –2. Dizemos então que o ferro se oxidou, já que elevou seu número de oxidação. Já o oxigênio, sofreu redução. Busque uma referência bibliográfica confiável (livros) para responder os questionamentos abaixo. Qual foi o livro utilizado?__________________________________________________ Existem diferentes mecanismos de corrosão, dentre os diversos tipos de corrosão, explique sobre: Corrosão uniforme Corrosão galvânica. A corrosão pode acarretar diversos prejuízos, explique sobre os principais mecanismos de controle e combate à corrosão. Revestimentos protetores Inibidores de corrosão Proteção catódica galvânica
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