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Corrosão: por que o ferro enferruja e como proteger

Ferro + O₂ + água = ferrugem. Toda proteção corta um desses ou se sacrifica no lugar.

caiu 3× no ENEM · 2022 · 2015 · 2012aula de 2 minutos
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Em 60 segundos

Corrosão é a oxidação espontânea de um metal: o ferro perde elétrons (Fe→Fe2++2e−\text{Fe} \rightarrow \text{Fe}^{2+} + 2e^-) e o O₂, com água, os recebe. Sem O₂ e água juntos, não há ferrugem. Há três jeitos de proteger: barreira (tinta, verniz, filme cerâmico, camada de estanho) isola o metal do ambiente; metal de sacrifício (Zn, Mg), de menor potencial de redução, se oxida no lugar do metal protegido; passivação, quando o próprio óxido aderente cobre o metal (alumínio, inox). Para escolher quem se sacrifica, leia a tabela: menor E∘E^\circ de redução = oxida primeiro.

Esacrifıˊcio∘<Eprotegido∘E^\circ_{\text{sacrifício}} < E^\circ_{\text{protegido}}

  • ✓

    Ferrugem exige ferro, O₂ e água ao mesmo tempo

  • ✓

    Barreira isola; se riscar, o metal de baixo corrói

  • ✓

    Metal de sacrifício tem E° de redução MENOR e oxida no lugar

  • ✓

    Passivação: o metal é coberto pelo seu PRÓPRIO óxido

  • ✓

    Maior E° de redução = mais nobre = oxida com mais dificuldade

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Veja funcionando

ProteçãoComo funcionaExemploSe a camada riscar
Barreira inerteIsola o metal de O₂ e águaTinta, verniz, filme de ZrO₂/Al₂O₃O ferro exposto corrói
Metal mais nobre por cimaBarreira de metal que oxida poucoFolha de flandres (Sn sobre aço)O ferro corrói, e mais rápido
Metal de sacrifícioMetal de menor E° oxida no lugarMg em cascos e dutos; Mg no anel da lataContinua protegendo até se gastar
GalvanizaçãoZinco faz barreira e se sacrificaAço galvanizado (Zn)O zinco ainda se oxida primeiro
PassivaçãoO próprio óxido aderente cobre o metalAl₂O₃ no alumínio, óxido de Cr no inoxO óxido se refaz sozinho
Barreira, sacrifício e passivação são os três mecanismos que o ENEM separa. A pista está em quem protege: material inerte de fora, metal mais reativo ou o próprio óxido.

🎛️ Compare os presets: zinco e magnésio ficam à esquerda e se sacrificam; estanho e cobre ficam à direita e só servem de barreira.

🧪 Simulação

Quem se oxida primeiro?

Escolha o potencial de redução do metal protegido e do metal da camada. Quem fica à esquerda na reta oxida primeiro.

E°(protegido) − E°(camada)
0,32 V
-3-2,5-2-1,5-1-0,500,51protegidocamadaMgAlFeCu
Potencial padrão de redução (V): mais à esquerda, mais fácil de oxidar.

Diferença = 0,32 V. Se for positiva, a camada se oxida primeiro e se sacrifica pelo metal. Se for negativa, ela só protege como barreira: riscou, o metal de baixo corrói.