Tubulações de ferro em contato com a água e o oxigênio sofrem corrosão espontaneamente. Essa corrosão é representada pelas reações abaixo.
ll Fe^2+(aq)+2 e- Fe(s) & E^0=-0,44 V O2(g)+2 H2 O(l)+4 e- 4 OH^-(aq) & E^0=+0,40 V
Com relação à corrosão citada, analise as afirmativas a seguir.
I - A água sofre redução, enquanto o ferro sofre oxidação.
II - A reação catódica é O2(g)+2 H2 O(I)+4 e- 4 OH^-(aq)
III - A diferença de potencial elétrico padrão do processo de corrosão é +0,04 V.
IV - O oxigênio atua como agente redutor.
Está correto APENAS o que se afirma em:
(A) 1.
(B) II.
© I e IV.
(D) II e III.
(E)I, Ill e IV.
(justifique -0,5 ponto)

Passo 1

Vamos analisar o problema que trata da corrosão de tubulações de ferro em contato com água e oxigênio. O conteúdo envolve reações de oxidação e redução, além de conceitos de potencial elétrico padrão. Para resolver, vamos precisar entender as reações apresentadas, identificar quais ocorrem como anodo e catodo, calcular a diferença de potencial e determinar o papel de cada reagente nas reações.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as duas reações apresentadas:
ll Fe^2+(aq) + 2 e^- Fe(s) & E^0 = -0,44 V O2(g) + 2 H2O(l) + 4 e^- 4 OH^-(aq) & E^0 = +0,40 V
A primeira reação tem um potencial padrão negativo, o que indica que é menos favorável e tende a sofrer oxidação. A segunda reação tem um potencial padrão positivo, significando que é mais favorável e tende a sofrer redução.

Passo 3

No processo de corrosão, a reação de oxidação ocorre no ânodo e a reação de redução no cátodo. Assim, o ferro (Fe) será oxidado:
Fe(s) Fe^2+(aq) + 2 e^-
E o oxigênio será reduzido no cátodo:
O2(g) + 2 H2O(l) + 4 e^- 4 OH^-(aq)

Passo 4

Calculando a diferença de potencial padrão do processo de corrosão:
De
Essa diferença positiva indica que o processo de corrosão é espontâneo.

Passo 5

Agora, vamos analisar as afirmativas:
  • I: “A água sofre redução, enquanto o ferro sofre oxidação.” – Correto, pois a água participa da reação de redução e o ferro da oxidação.
  • II: "A reação catódica é O2(g)+2 H2O(l)+4 e^- 4 OH^-(aq)" – Correto, conforme identificado.
  • III: “A diferença de potencial elétrico padrão do processo de corrosão é +0,04 V.” – Incorreto, calculamos +0,84 V.
  • IV: “O oxigênio atua como agente redutor.” – Incorreto, o oxigênio atua como agente oxidante, pois é reduzido.

Resposta

Está correto APENAS o que se afirma em:
(D) II e III.

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