Algumas moedas utilizam cobre metálico em sua composição. Esse metal, ao ser exposto ao ar úmido, na presença de CO2, sofre oxidação formando o zinabre, um carbonato básico de fórmula Cu2(OH)2CO3, que é tóxico ao homem e, portanto, caracteriza-se como um poluente do meio ambiente. Com o objetivo de reduzir a contaminação com o zinabre, diminuir o custo de fabricação e aumentar a durabilidade das moedas, é comum utilizar ligas resultantes da associação do cobre com outro elemento metálico.
A propriedade que o metal associado ao cobre deve apresentar para impedir a formação de zinabre nas moedas é, em relação ao cobre,
A) maior caráter ácido.
B) maior número de oxidação.
C) menor potencial de redução.
D) menor capacidade de reação.
E) menor número de elétrons na camada de valência.
Resolução em Texto
📚 Matérias Necessárias para a Solução
- Eletroquímica (oxidação e redução)
- Corrosão metálica
- Potencial padrão de eletrodo
🔢 Nível da Questão
🔹Médio
✅ Gabarito
- C) menor potencial de redução
📝 Resolução Passo a Passo
🔍 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
O enunciado apresenta o seguinte cenário:
“Algumas moedas utilizam cobre metálico… ao ser exposto ao ar úmido e CO₂, sofre oxidação formando o zinabre…”
Depois, a pergunta é:
“A propriedade que o metal associado ao cobre deve apresentar para impedir a formação de zinabre nas moedas é…”
🔍 Ou seja, devemos associar o cobre a outro metal que evite sua oxidação, protegendo-o da formação do zinabre (Cu₂(OH)₂CO₃).
✅ O objetivo da questão é descobrir qual característica um metal deve ter para ser usado como protetor (metal de sacrifício) contra a oxidação do cobre.
📖 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
🔹 Oxidação e Redução (Redox)
- Oxidação: perda de elétrons
- Redução: ganho de elétrons
📌 Em processos de corrosão, como a formação do zinabre, o cobre se oxida ao reagir com o meio úmido + CO₂.
🔹 Potencial de Redução (E⁰)
- Mede a tendência de uma substância se reduzir.
- Quanto maior o E⁰, maior a tendência de ganhar elétrons (se reduzir).
- Quanto menor o E⁰, maior a tendência de se oxidar (perder elétrons).
🔹 Metal de sacrifício
É um metal que tem menor potencial de redução que o cobre, ou seja, é mais fácil de oxidar. Ele se sacrifica, protegendo o cobre.
📌 Passo 3: Interpretação e Tradução do Texto
“…moedas usam cobre, que oxida na presença de ar úmido e CO₂, formando zinabre…”
O zinabre é um produto da oxidação do cobre. Para evitá-lo, é comum ligar o cobre a outro metal — mas esse metal precisa:
- Oxidar mais facilmente do que o cobre
- Agir como metal de sacrifício
O enunciado exige que a gente relacione essa proteção ao conceito de potencial de redução, e descubra qual propriedade esse outro metal deve ter.
🧮 Passo 4: Desenvolvimento do raciocínio
Vamos raciocinar passo a passo:
✔ Se o cobre está oxidando, ele está perdendo elétrons.
✔ Para evitar isso, associamos a ele um metal com ainda mais tendência de perder elétrons (ou seja, menor potencial de redução).
✔ Assim, esse outro metal se oxida no lugar do cobre.
💡 Exemplo clássico:
O zinco (Zn) tem menor potencial de redução que o cobre, e por isso é usado para proteger o cobre em ligas metálicas e estruturas metálicas (como em telhados ou barcos).
🧾 Passo 5: Análise das Alternativas
A) maior caráter ácido
❌ Irrelevante para processos redox. Não influencia diretamente na tendência de oxidação ou proteção do cobre.
B) maior número de oxidação
❌ Um metal pode ter vários números de oxidação, mas isso não garante que ele será mais facilmente oxidado. A propriedade relevante é o potencial de eletrodo, não o número de oxidação.
C) menor potencial de redução
✔ Correto!
Um menor E⁰ indica maior tendência de oxidação. Isso faz com que o metal seja oxidado antes do cobre, atuando como metal de sacrifício e protegendo a moeda.
D) menor capacidade de reação
❌ Pelo contrário. O metal usado como protetor precisa ter maior reatividade, para ser oxidado mais facilmente que o cobre.
E) menor número de elétrons na camada de valência
❌ Essa característica está ligada à família da Tabela Periódica, mas não determina diretamente a tendência de oxidação ou redução.
🎯Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
Para impedir a formação do zinabre nas moedas de cobre, é necessário associar o cobre a um metal que sofra oxidação mais facilmente, protegendo-o — o chamado metal de sacrifício. Esse comportamento está relacionado ao menor potencial de redução, já que esse tipo de metal tem maior tendência de perder elétrons, ou seja, se oxidar primeiro.
✅ Gabarito confirmado: Letra C
