Folha de flandres (aço estanhado) que constitui a embalagem metálica de palmito em conserva que se encontra numa solução aquosa de em . Discutir as situações: lata fechada (sem ) e lata aberta (presença de ). Dados:
Considerar a concentração dos íons não especificados no meio como sendo .

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada nesse exercício! Estamos falando sobre uma folha de Flandres, que é basicamente aço estanhado usado como embalagem metálica para palmito em conserva. Essa lata está imersa numa solução aquosa de cloreto de sódio (NaCl) a 5% com pH 2,0. Precisamos discutir o que acontece quando a lata está fechada (sem presença de oxigênio, ) e quando está aberta (com ). Para resolver isso, vamos usar conceitos de eletroquímica, especificamente potenciais de eletrodo padrão, que nos ajudam a entender se certos processos de oxirredução vão acontecer ou não.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as reações de oxirredução que podem ocorrer envolvendo os metais presentes na lata e os íons na solução. Temos dados dos potenciais padrão de eletrodo ( ) para:
  • Cobre:
  • Ferro: e
  • Hidrogênio:
  • Oxigênio:
  • Estanho:
Como não foram especificadas as concentrações dos íons, assumimos que são todas .

Passo 3

Vamos entender quais reações são possíveis. Em uma reação de corrosão, temos duas semi-reações principais:
  1. Anodo (oxidação): O metal da lata perde elétrons.
  2. Catodo (redução): Algo na solução ganha esses elétrons.
A espontaneidade dessas reações depende da diferença entre os potenciais de eletrodo. Se o potencial do anodo for menor que o do catodo, a reação é espontânea.

Passo 4

Situação 1: Lata fechada (sem )
Sem oxigênio disponível, a reação catódica mais provável é a redução dos íons hidrogênio ( ) provenientes do meio ácido da solução. A reação seria:
Agora, precisamos ver qual metal vai se corroer. Vamos comparar os potenciais de redução:
  • Estanho:
  • Ferro:
Como o estanho tem um potencial mais alto que o ferro, o ferro será mais propenso a oxidar (corroer) do que o estanho.

Passo 5

Vamos calcular a diferença de potencial para a reação férrica:
Anodo (ferro oxidando):
Catodo (redução de hidrogênio):
A diferença de potencial é:
Como é positivo, a reação é espontânea. Portanto, na lata fechada, o ferro irá corroer formando e liberando hidrogênio gasoso.

Passo 6

Situação 2: Lata aberta (presença de )
Com oxigênio disponível, a reação catódica provável muda para a redução do oxigênio:
Agora, vamos comparar novamente com o potencial do ferro:
Anodo (ferro oxidando):
Catodo (redução de oxigênio):
A diferença de potencial é:
Esse valor também é positivo, indicando que a corrosão do ferro ocorre de forma ainda mais espontânea na presença de oxigênio.

Resposta

Em resumo, na lata fechada sem oxigênio, o ferro presente na folha de Flandres sofre corrosão liberando íons e hidrogênio gasoso. Já na lata aberta, com a presença de oxigênio, a corrosão do ferro é ainda mais intensa, pois o oxigênio atua como um agente oxidante adicional. Portanto, a presença de oxigênio acelera o processo de corrosão da lata estanhada em solução de com pH 2,0.

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