Question

Ao colocar um pedaço de palha de aço em uma solução de sulfato de cobre, um aluno percebeu que o material ficara de cor avermelhada e falou para os colegas a palha de aço enferrujou. Explique qual o erro conceitual dessa frase

Answer 1

O que acontece no experimento é o seguinte:
1. A solução de sulfato de cobre é azulada, devido à presença de íons Cu(2+) em solução. Adiciona-se palha de aço à essa solução.
2. À medida que a reação acontece, a solução fica cada vez menos azulada e acontece a deposição de um material avermelhado na palha de aço remanescente (parte da palha de aço vai sendo consumida).

O ferro é o componente majoritário do aço. A reação que acontece é a seguinte:
$3 CuSO_{4} + 2 Fe \rightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3 Cu$

A cor avermelhada do material se deve à deposição de cobre metálico na superfície da palha de aço. Vamos separar em semi-reações de oxidação e redução para analisar melhor o que acontece:
$Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu^{0} \\ Fe^{0} \rightarrow Fe^{3+} + 3e^{-}$
*não balanceadas

Isso só acontece porque o ferro é mais reativo que o cobre (o ferro tem mais tendência a perder elétrons do que o cobre). Você pode decorar a tabela de reatividade dos metais mais comuns, mas a maioria dos problemas são resolvidos lembrando que cobre, ouro, prata e platina são metais nobres (menos reativos, com menos tendência de perder elétrons).

Então, o erro conceitual do aluno é dizer que o ferro enferrujou. Na verdade, o ferro apenas oxidou-se. A ferrugem é um processo lento em que o ferro oxida na presença de oxigênio e água.

Answer 2

Podemos afirmar que o erro conceitual dessa frase está relacionado ao fato do aluno do aluno dizer que o ferro enferrujou quando, na verdade, o ferro apenas oxidou.

Como sabemos, a ferrugem é um processo lento por meio do qual o ferro oxida na presença de oxigênio e água e  a cor avermelhada do material se deve à deposição de cobre metálico na superfície da palha de aço, que apenas acontece pois  o ferro é mais reativo que o cobre.

Ocorreu um processo de oxi-redução, ou seja, de perda e ganho de elétrons.

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