Tubo de <br> ensaio Reagentes adicionados Resultados observados
1 Prego +HCl 6 molL^-1 Formação de gás, formação de <br> precipitado escuro, formação de <br> coloração verde e consumo total do <br> prego
2 Prego +H2 SO4 concentrado 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 H2 SO4 concentrado?
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 ( Fe + 2HCl FeCl2 + H2 uparrow ). 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:
Fe Fe^2+ + 2e^-
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 ( H2SO4 (concentrado) + água H2SO4 (diluído) ), 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:
áí
Portanto, devemos ter cuidado ao diluir o ácido para garantir segurança e evitar acidentes.

Resposta

a) O gás formado foi o hidrogênio ( Fe Fe^2+ + 2e^- ).
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.

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