Questão 94 do ENEM 2020 — Ciências da Natureza

Para proteger um tanque de aço (cuja composição principal é o ferro) contra a corrosão, utilizamos a técnica do metal de sacrifício (ou ânodo de sacrifício). O princípio dessa técnica é conectar ao metal que desejamos proteger um outro metal que tenha uma tendência maior a sofrer oxidação. Dessa forma, o metal de sacrifício oxida no lugar do metal do tanque, garantindo sua integridade.

A tendência de um metal sofrer oxidação está diretamente relacionada ao seu potencial padrão de redução ($E^\circ$). Quanto menor for o potencial de redução de uma espécie, maior será a sua tendência de oxidar (ou seja, maior será o seu potencial de oxidação).

O tanque é feito de aço, uma liga de ferro-carbono. Portanto, o metal que precisamos proteger é o ferro ($\text{Fe}$). Observando a tabela fornecida, o potencial de redução do ferro é: $E^\circ_{\text{Fe}^{2+}/\text{Fe}} = -0,44 \text{ V}$

Para que um metal atue como metal de sacrifício para o ferro, ele deve possuir um potencial de redução menor que $-0,44 \text{ V}$. Vamos analisar os potenciais de redução dos metais fornecidos nas alternativas:

• Zinco ($\text{Zn}$): $E^\circ = -0,76 \text{ V}$
• Cobre ($\text{Cu}$): $E^\circ = +0,34 \text{ V}$
• Níquel ($\text{Ni}$): $E^\circ = -0,25 \text{ V}$
• Cádmio ($\text{Cd}$): $E^\circ = -0,40 \text{ V}$
• Mercúrio ($\text{Hg}$): $E^\circ = +0,86 \text{ V}$

Comparando os valores, o único metal que apresenta um potencial de redução menor que o do ferro ($-0,76 \text{ V} < -0,44 \text{ V}$) é o zinco. Isso significa que o zinco tem maior facilidade para perder elétrons (oxidar) do que o ferro.

Portanto, ao utilizarmos o zinco, ele sofrerá oxidação preferencialmente, atuando como metal de sacrifício e protegendo o tanque de aço.