ENEM 2009 · Ciências da Natureza · Química · eletroquímica
Questão 15 do ENEM 2009
Resposta: letra B. Na purificação eletrolítica do cobre, algumas impurezas se oxidam e outras se depositam sob o ânodo; pede-se quais ficam sedimentadas, a partir da série de força redutora.
Para que apresente condutividade elétrica adequada a muitas aplicações, o cobre bruto obtido por métodos térmicos é purificado eletroliticamente. Nesse processo, o cobre bruto impuro constitui o ânodo da célula, que está imerso em uma solução de CuSO4. À medida que o cobre impuro é oxidado no ânodo, íons Cu2+ da solução são depositados na forma pura no cátodo. Quanto às impurezas metálicas, algumas são oxidadas, passando à solução, enquanto outras simplesmente se desprendem do ânodo e se sedimentam abaixo dele. As impurezas sedimentadas são posteriormente processadas, e sua comercialização gera receita que ajuda a cobrir os custos do processo. A série eletroquímica a seguir lista o cobre e alguns metais presentes como impurezas no cobre bruto de acordo com suas forças redutoras relativas.
Entre as impurezas metálicas que constam na série apresentada, as que se sedimentam abaixo do ânodo de cobre são
- AAu, Pt, Ag, Zn, Ni e Pb.
- BAu, Pt e Ag.Resposta correta
- CZn, Ni e Pb.
- DAu e Zn.
- EAg e Pb.
Como resolver a questão 15 passo a passo?
O conceito que resolve
No ânodo ocorre oxidação. Metais com força redutora maior que a do cobre oxidam antes dele e passam à solução; metais com força redutora menor que a do cobre não oxidam na tensão aplicada e se desprendem do ânodo, sedimentando.
Como chegar na resposta
- A figura ordena os metais pela força redutora, crescente de cima (ouro) para baixo (zinco): Au, Pt, Ag, Cu, Pb, Ni, Zn.
- Os que estão abaixo do cobre (Pb, Ni, Zn) têm maior força redutora e oxidam junto com ele, indo para a solução.
- Os que estão acima (Au, Pt, Ag) têm menor força redutora, não oxidam e se sedimentam.
Por que cada alternativa
- AInclui Zn, Ni e Pb, que têm força redutora maior que o cobre e, portanto, oxidam e passam à solução.
- BCorreta: ouro, platina e prata são menos redutores que o cobre, não oxidam e depositam-se abaixo do ânodo.
- CZn, Ni e Pb são os que passam à solução, ao contrário do pedido.
- DMistura Au (que sedimenta) com Zn (que oxida): inclui um metal que não sedimenta.
- EMistura Ag (que sedimenta) com Pb (que oxida): também inclui um metal que passa à solução.
Onde essa questão derruba a maioria
Ler a seta ao contrário (achar que o topo é o mais redutor) inverte a resposta; a seta mostra a força redutora crescendo para baixo.
O que estudar se você errou
Revise eletroquímica: série de reatividade, oxidação no ânodo e refino eletrolítico do cobre.
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