Questão 126 — ENEM 2025Caderno amarelo · 2º Dia

📋 Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Eletroquímica; pilhas e células galvânicas; potencial padrão de redução
• ⚡ Nível: Difícil — exige montar duas equações (escurecimento e clareamento) e calcular E° para cada uma
• 🎯 Tema/Habilidade BNCC: Oxirredução; potencial de célula; espontaneidade; aplicações no cotidiano
• 🏆 Gabarito: B — revelado após resolução completa

🔎 Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Quais são os valores do potencial-padrão das reações de escurecimento e de clareamento da prata, respectivamente?"
• Palavras-chave decisivas: escurecimento, clareamento, diferenças de potencial-padrão, respectivamente
• Armadilha típica: Inverter escurecimento e clareamento; ou usar a equação do Al no sentido errado (oxidação vs redução)
• O que a resposta precisa demonstrar: Identificar quais semirreações participam de cada processo e calcular E°célula = E°cátodo − E°ânodo

📚 Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Escurecimento da prata: 2Ag(s) + S²⁻ → Ag₂S(s) + 2e⁻ — a prata é oxidada (ânodo); Ag₂S é formado
• Clareamento: Ag₂S é reduzido de volta a Ag; Al é oxidado (Al → Al³⁺); O₂ é reduzido (cátodo) em solução aquosa com bicarbonato
• E°célula: E°célula = E°(redução cátodo) − E°(redução ânodo) = E°(redução cátodo) + E°(oxidação ânodo)
• Dados fornecidos:
• Ag₂S + 2e⁻ → 2Ag + S²⁻: E° = −0,69 V
• O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O: E° = +1,23 V
• Al³⁺ + 3e⁻ → Al: E° = −1,68 V

🧭 Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "objetos de prata escurecem formando Ag₂S" → reação de escurecimento: Ag é oxidada → Ag₂S
• Evidência 2: "forrar recipiente com alumínio + água com bicarbonato de sódio para clarear" → reação de clareamento: Al é oxidado (agente redutor), Ag₂S é reduzido
• Síntese: Escurecimento: semirreação inversa do par Ag₂S/Ag; Clareamento: par Ag₂S/Ag como cátodo e Al/Al³⁺ como ânodo

🧠 Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Reação de escurecimento A prata metálica reage com S²⁻ para formar Ag₂S:

• 2Ag(s) + S²⁻(aq) → Ag₂S(s) + 2e⁻ (oxidação da prata = ânodo no contexto corrosivo)
• A reação global é a inversa de: Ag₂S + 2e⁻ → 2Ag + S²⁻ (E° = −0,69 V)
• Para o escurecimento (oxidação da Ag):
• Cátodo (redução de S): S presente no ambiente
• A diferença de potencial do escurecimento: usamos E° = E°(Ag₂S/Ag invertida) como "força motriz"
• O potencial da reação de escurecimento = −(−0,69 V) para a oxidação = mas como potencial de célula:

Escurecimento (formação de Ag₂S): Ag é oxidada: E°(ox Ag) = −(−0,69V) não é direto. Considere:

• A semirreação que representa o escurecimento é a inversa: E° = −(−0,69) = não se aplica diretamente.
• O potencial de escurecimento é medido pela semirreação: Ag₂S + 2e⁻ → 2Ag + S²⁻ (E° = −0,69 V no sentido da redução de Ag₂S)
• Para o escurecimento ocorrer espontaneamente no ambiente com S²⁻, o E°célula do processo de oxidação da Ag é relacionado ao par: E°(escurecimento) = −0,69 − (+1,23) não é correto.

Vamos reconsiderar seguindo a estrutura da questão:

A questão pede DOIS potenciais:

1. Potencial da reação de escurecimento
2. Potencial da reação de clareamento

Subpasso 4.2 — Calcular escurecimento Escurecimento: 2Ag(s) + S²⁻(aq) → Ag₂S(s) + 2e⁻ — mas precisamos de uma semirreação catódica. Na solução com S²⁻, o ambiente pode ter O₂. Porém, mais direto: o enunciado diz que o escurecimento ocorre por contato com S²⁻. A reação de escurecimento:

• Ânodo (oxidação): 2Ag → Ag₂S + 2e⁻ → E°(ânodo, redução) = −0,69 V (invertido para oxidação)
• Cátodo (redução): O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O, E° = +1,23 V

E°(escurecimento) = E°(cátodo) − E°(ânodo, redução) = +1,23 − (−0,69) = +1,23 + 0,69 = +1,92 V

Subpasso 4.3 — Calcular clareamento Clareamento: Al reduz Ag₂S de volta a Ag

• Cátodo (redução): Ag₂S + 2e⁻ → 2Ag + S²⁻, E° = −0,69 V
• Ânodo (oxidação): Al → Al³⁺ + 3e⁻, E°(redução Al³⁺/Al) = −1,68 V

E°(clareamento) = E°(cátodo) − E°(ânodo, redução) = −0,69 − (−1,68) = −0,69 + 1,68 = +0,99 V

Resultados: Escurecimento = +1,92 V; Clareamento = +0,99 V → Alternativa B

✅❌ Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) +0,54 V e +2,37 V. ❌ Incorreta: Valores não correspondem às combinações corretas das semirreações de escurecimento e clareamento

B) +1,92 V e +0,99 V. ✅ Correta: Escurecimento: E° = +1,23 − (−0,69) = +1,92 V; Clareamento: E° = −0,69 − (−1,68) = +0,99 V

C) –0,15 V e +5,43 V. ❌ Incorreta: Valores negativos e anormalmente altos indicam erro na atribuição de cátodo e ânodo

D) +2,61 V e +1,29 V. ❌ Incorreta: Provável erro ao usar a semirreação do O₂ para o clareamento ou inverter o sinal do Al

E) +0,15 V e –1,29 V. ❌ Incorreta: Potencial negativo indicaria reação não espontânea, contradizendo a observação de que o clareamento ocorre espontaneamente

🏆 Gabarito: B — Escurecimento: +1,92 V (cátodo O₂/H₂O − ânodo Ag₂S/Ag); Clareamento: +0,99 V (cátodo Ag₂S/Ag − ânodo Al³⁺/Al).

🏁 Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: B é a única resposta com os dois valores corretos calculados pelas equações E° = E°(cátodo) − E°(ânodo, padrão de redução)
• Padrão de cobrança: O ENEM frequentemente apresenta contextos cotidianos (prata, ferrugem, galvanização) para cobrar cálculo de potencial de célula
• Generalização: E°célula = E°(cátodo, redução) − E°(ânodo, redução); se E° > 0, a reação é espontânea
• Dica de eliminação rápida: Ambos os processos são espontâneos (observados experimentalmente), logo E° > 0 em ambos — elimine qualquer alternativa com valor negativo (E)
• Conexões com outros temas: Corrosão de metais; proteção catódica; galvanização; baterias e pilhas