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Questão 10131

ITA 2000
Química

(ITA - 2000)

Dependendo da natureza do meio, alcalino ou ácido, a corrosão de alumínio em meio aquoso pode ser representada pelas seguintes semi-equações químicas:

 I. Al_{(c)}
ightleftharpoons Al_{(aq)}^{3+}+ 3e^-(CM)

 II. 4OH_{(aq)}^{-}
ightleftharpoons O_{2(aq)} + 2H_2O_{(l)} + 4e^-(CM)

 III. H_ { 2(g)}
ightleftharpoons 2H_{(aq)}^{+}+ 2e^- (CM)

Qual das opções abaixo contém a afirmação ERRADA a respeito do processo de corrosão do alumínio?

A

A semi-equação I representa a semi-reação que ocorre em regiões da superfície de alumínio que funcionam como ânodos.

B

A semi-equação II ou III representa a semi-reação que ocorre em regiões da superfície de alumínio que funcionam como cátodos.

C

A quantidade de carga elétrica envolvida na corrosão de um mol de alumínio em meio alcalino é igual a 3/4F.

D

A massa de alumínio dissolvida na corrosão em meio ácido envolvendo quantidade de carga elétrica igual a 3/2 F é igual a 13g.

E

Nas CNTP o volume de hidrogênio produzido na corrosão de 1 mol de alumínio em meio ácido é igual a 34L.

Gabarito:

A quantidade de carga elétrica envolvida na corrosão de um mol de alumínio em meio alcalino é igual a 3/4F.



Resolução:

Analisando as alternativas:

A) A semi-equação I representa a semi-reação que ocorre em regiões da superfície de alumínio que funcionam como ânodos.

CORRETO. No ânodo, ocorre a reação de oxidação. Na semi-equação I temos uma reação de oxidação do alumínio, com perda de elétrons.

B) A semi-equação II ou III representa a semi-reação que ocorre em regiões da superfície de alumínio que funcionam como cátodos.

CORRETO. No caso do alumínio agindo como cátodo, ele estará reduzindo. Por isso, as reações II e III mostram a reação de oxidação do oxigênio e hidrogênio.

C) A quantidade de carga elétrica envolvida na corrosão de um mol de alumínio em meio alcalino é igual a 3/4F.

INCORRETO. Na corrosão em meio alcalino, teremos:

Al 
ightleftharpoons Al^{3+} + 3e^-   (cdot 4)

O_2 + 2H_2O + 4e^- 
ightleftharpoons 4OH^-   (cdot 3)
_____________________________

4Al + 3O_2 + 6H_2O 
ightleftharpoons 4Al^{3+} + 12OH^-

Como temos 12 elétrons envolvidos na reação:

4 mols de Al ______ 12F
1 mol de Al _______ Q F

Q = 3F

D) A massa de alumínio dissolvida na corrosão em meio ácido envolvendo quantidade de carga elétrica igual a 3/2 F é igual a 13g.

CORRETO. Se temos:

Q = frac{3}{2}F

A reação de corrosão em meio ácido será:

Al 
ightleftharpoons Al^{3+} + 3e^-   (cdot 2)

2H^+ + 2e^- 
ightleftharpoons H_2   (cdot 3)
_____________________________

2Al + 6H^+ 
ightleftharpoons 2Al^{3+} + 3H_2

Como temos 6 mols de elétrons:

2 mols de alumínio ______ 6F
x mols de alumínio ______ 3/2F

x = 0,5 mols de alumínio

Então, temos 13,5 gramas de alumínio.

E) Nas CNTP o volume de hidrogênio produzido na corrosão de 1 mol de alumínio em meio ácido é igual a 34L.

CORRETO. Na reação de 1 mol de alumínio, teremos a produção de 1,5 mols de H2, seguindo a reação:

2Al + 6H^+ 
ightleftharpoons 2Al^{3+} + 3H_2

Na CNTP:

1 mol de H2 _____ 22,4 L
1,5 mols de H2 ___ 33,6 L

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