Tubo de <br> ensaio | Reagentes adicionados | Resultados observados |
---|---|---|
1 | Prego
|
Formação de gás, formação de <br> precipitado escuro, formação de <br> coloração verde e consumo total do <br> prego |
2 | Prego
|
Pouca alteração na superfície do <br> prego após uma semana. |
a) Que gás formou-se na reação do tubo 1?
b) No processo de corrosão do prego, o ferro sofre oxidação ou redução? Justifique e apresente a semi-reação correspondente.
c) Por que o prego não sofreu corrosão em contato com o concentrado?
d) O que ocorreria se fosse promovida uma adição cuidadosa de água ao sistema do frasco 2?
b) No processo de corrosão do prego, o ferro sofre oxidação ou redução? Justifique e apresente a semi-reação correspondente.
c) Por que o prego não sofreu corrosão em contato com o
d) O que ocorreria se fosse promovida uma adição cuidadosa de água ao sistema do frasco 2?
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos dois tubos com pregos e reagentes diferentes. No tubo 1, adicionaram prego com ácido clorídrico concentrado (
6 mol/L) e observaram a formação de gás, um precipitado escuro, coloração verde e o prego sumiu completamente. No tubo 2, usaram ácido sulfúrico concentrado (
) e não teve muita alteração no prego após uma semana. Hoje vamos responder a quatro perguntas sobre essas reações, usando conceitos de química como reações de oxidação e redução.
Passo 2
a) Que gás formou-se na reação do tubo 1?
Quando o ácido clorídrico reage com o prego (que é de ferro), ocorre uma reação de ácido com metal. Geralmente, o gás formado nessa reação é o hidrogênio (
). A equação simplificada fica assim:
Então, o gás que se formou foi o hidrogênio.
Passo 3
b) No processo de corrosão do prego, o ferro sofre oxidação ou redução? Justifique e apresente a semi-reação correspondente.
Durante a corrosão, o ferro perde elétrons, o que significa que ele sofre oxidação. Oxidação é quando uma substância perde elétrons. A semi-reação de oxidação do ferro é:
Isso mostra que o ferro (
) perde dois elétrons para se tornar íon ferroso (
).
Passo 4
c) Por que o prego não sofreu corrosão em contato com o
concentrado?
O ácido sulfúrico (
) é um ácido forte, mas em algumas condições, ele pode formar uma camada protetora de sulfato de ferro na superfície do prego. Essa camada impede que o ácido reaja facilmente com o ferro, inibindo a corrosão. Além disso, a concentração pode ser tão alta que a reação é lenta, o que explica a pouca alteração observada após uma semana.
Passo 5
d) O que ocorreria se fosse promovida uma adição cuidadosa de água ao sistema do frasco 2?
Se adicionarmos água cuidadosamente ao ácido sulfúrico concentrado (
), ocorrerá uma reação exotérmica, ou seja, liberação de calor. É importante adicionar o ácido à água lentamente para evitar que o calor gerado cause salpicos ou vaporiza��ão rápida. A reação de diluição do ácido sulfúrico é:
Portanto, devemos ter cuidado ao diluir o ácido para garantir segurança e evitar acidentes.
Resposta
a) O gás formado foi o hidrogênio (
).
b) O ferro sofre oxidação. A semi-reação de oxidação é:
c) O prego não sofreu corrosão no ácido sulfúrico concentrado porque pode ter se formado uma camada protetora de sulfato de ferro que inibe a reação.
d) Se adicionarmos água cuidadosamente ao sistema do frasco 2, ocorrerá uma reação exotérmica, liberando calor. É importante adicionar o ácido à água lentamente para evitar acidentes.
Exercícios relacionados
Uma amostra de 3,0 g de magnésio metálico pulverizado foi colocada para reagir com 10,00 mL de uma solução de ácido clorídrico
. Foi observado que a massa consumida do metal variou com o tempo. Os dados foram acondicionados na tabela a seguir:
Massa consumida / g | Tempo de reação / min |
---|---|
0,0 | 0 |
0,5 | 1 |
2,0 | 10 |
3,0 | 20 |
Dado:
a) Calcule a velocidade média da reação de consumo de magnésio, em , no intervalo entre i) 0 e 10 minutos e entre ii) 10 e 20 minutos.
b) Considerando os fatores que podem alterar as velocidades das reações químicas, explique a razão da diferença obtida entre as duas velocidades médias calculadas no item anterior.
a) Calcule a velocidade média da reação de consumo de magnésio, em
b) Considerando os fatores que podem alterar as velocidades das reações químicas, explique a razão da diferença obtida entre as duas velocidades médias calculadas no item anterior.
De acordo com o Princípio de Le Chatelier, o sistema ao ser perturbado tem uma tendência a reestabelecer o equilíbrio. Indique o que ocorrerá com o sistema em cada situação:
a) Adição de ao sistema.
b) Adição de ao sistema.
c) Remoção de do sistema.
d) Diminuição isotérmica do volume do recipiente.
e) Aumento da temperatura.
f) Aumento isotérmico do volume do recipiente.
g) Adição de gás He sem alteração de volume.
a) Adição de
b) Adição de
c) Remoção de
d) Diminuição isotérmica do volume do recipiente.
e) Aumento da temperatura.
f) Aumento isotérmico do volume do recipiente.
g) Adição de gás He sem alteração de volume.
a) Explique por que a solução final apresentou coloração rósea.
b) Qual será o efeito da adição de ácido clorí́drico concentrado ao sistema no que se refere à coloração da solução final.
c) Qual será o efeito da adição de hidróxido de sódio concentrado ao sistema no que se refere à coloração da solução final.
b) Qual será o efeito da adição de ácido clorí́drico concentrado ao sistema no que se refere à coloração da solução final.
c) Qual será o efeito da adição de hidróxido de sódio concentrado ao sistema no que se refere à coloração da solução final.
A Eletrólise é um processo no qual há decomposição de uma substância por meio de corrente elétrica. A eletrólise do cloreto de sódio fundido é denominada eletrólise ígnea, pois não existe água no sistema. Dois eletrodos inertes (ex. grafite) são imersos no sal fundido e ligados a uma fonte de alimentação. Sabendo-se que a reação global do processo é
, responda:
a) Dê as semi-reações que ocorrem em cada eletrodo, indicando o nome e a carga de cada um.
b) Considerando o que foi feito no laboratório através da eletrólise da água, indique como poderia ser calculada a constante de Avogadro através da eletrólise ígnea do NaCl e quais dificuldades estariam envolvidas nesse experimento.
a) Dê as semi-reações que ocorrem em cada eletrodo, indicando o nome e a carga de cada um.
b) Considerando o que foi feito no laboratório através da eletrólise da água, indique como poderia ser calculada a constante de Avogadro através da eletrólise ígnea do NaCl e quais dificuldades estariam envolvidas nesse experimento.