Esquematize e explique em detalhes, inclusive com reações, o mecanismo de crescimento de um pite em alumínio quando este metal é imerso em uma solução aerada de NaCl .

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente esquematizar e explicar detalhadamente como se forma um pite no alumínio quando ele é colocado numa solução de NaCl (cloreto de sódio) que está em contato com ar. Isso está ligado ao estudo da corrosão, que é um processo químico onde metais se deterioram devido a reações com o ambiente. Para resolver isso, vamos precisar entender os conceitos de corrosão, oxidação e redução, além de conhecer as reações químicas envolvidas nesse processo.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é corrosão por pite. Diferente da corrosão uniforme, a corrosão por pite cria pequenas cavidades ou “pites” na superfície do metal. No caso do alumínio, isso acontece especialmente em ambientes com sal, como a solução de NaCl, que acelera o processo corrosivo.

Passo 3

O alumínio é um metal que forma uma camada de óxido protetora quando exposto ao ar:
4Al + 3O2 2Al2O3
Essa camada de óxido de alumínio (Al₂O₃) geralmente protege o metal da corrosão. No entanto, na presença de Cloreto de Sódio, essa barreira pode ser comprometida.

Passo 4

O Cloreto de Sódio se dissocia na solução aquosa em íons sódio (Na⁺) e cloreto (Cl⁻):
NaCl Na^+ + Cl^-
Os íons Cl⁻ são especialmente corrosivos porque podem quebrar a camada de óxido de alumínio, criando pontos vulneráveis para a corrosão.

Passo 5

Com a camada de óxido danificada, o alumínio exposto pode sofrer oxidação. A reação de oxidação do alumínio é:
Al Al^3+ + 3e^-
Aqui, o alumínio perde elétrons e se transforma em íons alumínio (Al³⁺).

Passo 6

Os elétrons liberados na reação de oxidação são capturados na reação de redução, que geralmente envolve o oxigênio presente na solução aerada. A reação de redução do oxigênio é:
O2 + 2H2O + 4e^- 4OH^-
Essa reação gera íons hidroxila (OH⁻) na solução.

Passo 7

Os íons Al³⁺ liberados podem reagir com os íons OH⁻ para formar hidróxido de alumínio:
Al^3+ + 3OH^- Al(OH)3
O hidróxido de alumínio pode se transformar em cloreto de alumínio na presença de Cl⁻:
Al(OH)3 + Cl^- AlOCl + 2H2O
Isso contribui para a formação de cavidades ou pites na superfície do alumínio.

Passo 8

Além disso, os íons Cl⁻ continuam atacando a estrutura do óxido protetor, mantendo a corrosão ativa e aprofundando os pites. Esse processo continua até que a estrutura do metal seja significativamente comprometida.

Resposta

Então, resumindo, quando o alumínio é imerso numa solução aerada de NaCl, os íons Cl⁻ destroem a camada de óxido protetora, permitindo que o alumínio seja oxidado. Os elétrons liberados são usados na redução do oxigênio, formando íons OH⁻ que reagem com Al³⁺, resultando na formação de pites. Esse processo cíclico leva ao crescimento contínuo das cavidades corrosivas no alumínio.

Exercícios relacionados