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Quimica Aplicada Módulo 9

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25/08/2020 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos.
https://online.unip.br/imprimir/imprimirconteudo 1/12
 ATENÇÃO
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. 
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 h
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 p
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 q
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
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 corre
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 principal
 
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
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 halo
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 
 
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 m
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 res
 
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 eletrofor
 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 co
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. 
 
25/08/2020 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos.
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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 revestimentoseja 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
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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.
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 Callister, William D - Fundamentos da Ciência e Engenharia de Materiais - 2ª Edição - 006 - isbn: 8521615159
 Callister, William D. - Materials science and engineering: an introduction - 7th ed. New York: John Wiley – 2007 - ISBN 0471736961
 Dutra, A. C. Proteção Catódica - Técnica de Combate À Corrosão - Editora 
 Interciência Ltda - 4ª Ed. - 2006 - ISBN: 8571931550 
Gentil, V. - Corrosão. 5 ed - Rio de Janeiro -: LTC - Livros Técnicos e Científicos – 2007 - ISBN 9788521615569
Tassinari C.A. e outros Química Tecnológica Editora Pioneira Learning Thomsom - 
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
possibilidades de revestimento.
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)
http://www.livifusp.com.br/produto_detalhe.asp?id_produto=29507
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o revestimento catódico, pois mesmo sofrendo corrosão garantírá a integridade da estrutura
E)
revestimentos não são aplicáveis para a situação descrita.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 
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
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) 
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 
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B)
 I, IV, V e VIII 
C)
II, III e V 
D)
 II, VI e VII 
E)
 I, IV e VII
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
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
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:C) 
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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
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
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 
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B)
II, III e V 
C)
III e IV 
D)
 IV e V 
E)
 II e III
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
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
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) 
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
 
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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 ser
A)
catódico, catódico e anódico;
B)
anódico, anódico e catódico;
 
C)
catódico, anódico e catódico;
 
D)
 todos serão catódicos;
E)
todos serão anódicos
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 
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
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
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A) 
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.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
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
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.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
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C) 
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 de sacrifício 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
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
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
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 ;
 
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E)
nda
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
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
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
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, normalmenteaquoso. No entanto, em reações de oxidação (por exemplo, a reação à temperatura elevad
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 c
 
 
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; 
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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
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E)

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