Explique como se dá a proteção catódica galvânica? Esquematize um exemplo e dê as reações no anodo e no cátodo.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. Você quer saber como funciona a proteção catódica galvânica, certo? Isso faz parte do estudo da corrosão e das formas de prevenir que metais enferrujem. Pra resolver isso, vamos precisar entender o que é proteção catódica, como ela funciona usando uma célula galvânica, e quais são as reações químicas que acontecem no ânodo e no cátodo durante esse processo.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre proteção catódica. É uma técnica usada pra prevenir a corrosão de metais, especialmente em estruturas expostas, como barcos ou tubulações enterradas. A ideia é transformar o metal que queremos proteger em um cátodo, ou seja, a parte que vai receber elétrons e não corroer.

Passo 3

A proteção catódica galvânica usa a diferença de potencial entre dois metais diferentes para criar uma corrente elétrica natural que protege o metal principal. Funciona como uma bateria, onde um metal mais ‘ativo’ serve de ânodo de sacrifício e se corroerá no lugar do metal que queremos proteger.

Passo 4

Vamos esquematizar um exemplo simples: imagine que queremos proteger um tubo de aço enterrado no solo. Para isso, conectamos ao tubo um pedaço de zinco, que é mais ativo que o aço. O zinco vai agir como ânodo de sacrifício.
[ Zinco (ânodo) ] ---Conexão--- [ Aço (cátodo) ]

Passo 5

Agora, vamos às reações químicas que acontecem. No ânodo de zinco, ocorre a oxidação:
Zn Zn^2+ + 2e^-
Ou seja, o zinco perde elétrons e se dissolve.
No cátodo de aço, ocorre a redução, geralmente da água:
O2 + 2H2O + 4e^- 4OH^-
Isso significa que o oxigênio presente na água ganha elétrons para formar hidróxido, protegendo assim o aço da corrosão.

Resposta

A proteção catódica galvânica funciona usando um metal mais ativo como ânodo de sacrifício para proteger o metal principal transformando-o em cátodo. No exemplo de um tubo de aço protegido por zinco, as reações são:
  • Ânodo (zinco):
    Zn Zn^2+ + 2e^-
  • Cátodo (aço):
    O2 + 2H2O + 4e^- 4OH^-
Assim, o zinco se corroe em vez do aço, protegendo a estrutura principal.

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