Para comparar a corrosão do ferro, uma escola realizou um experimento controlado. Em cada ensaio, uma placa de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Para comparar a corrosão do ferro, uma escola realizou um experimento controlado. Em cada ensaio, uma placa de ferro previamente polida foi mergulhada em 100 mL de uma solução, mantida a 25 °C e em contato com o ar. A concentração dos solutos foi de 0,10 mol/L, e o tempo de exposição foi o mesmo. Após o período definido, os estudantes determinaram a massa de ferro perdida. Os resultados médios foram: solução de HCl, 1,8 mg; solução de NaCl, 0,6 mg; água destilada, 0,05 mg; solução tampão de pH 7,0, 0,2 mg; e água com sabão, 0,01 mg. Com base nas condições experimentais e nos resultados apresentados, qual solução promoveu a maior taxa de corrosão do ferro e qual propriedade explica esse resultado?
- A) Água com sabão, pois suas moléculas reduzem a tensão superficial e ampliam o contato da solução com o metal.
- B) Solução de HCl, pois a acidez favorece a redução de íons H⁺ e acelera a oxidação do ferro, em uma solução que também conduz corrente elétrica.
- C) Solução tampão, pois a manutenção do pH constante impede a formação de uma camada protetora sobre o ferro.
- D) Solução de NaCl, pois os íons dissolvidos aumentam a condutividade e intensificam a circulação de cargas na placa.
- E) Água destilada, pois a ausência de outras espécies químicas deixa o ferro diretamente exposto à ação do oxigênio do ar.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Temperatura, volume, concentração (0,10 mol/L), tempo de exposição e contato com o ar são iguais em todos os ensaios. Por isso, a taxa de corrosão pode ser comparada diretamente pela massa de ferro perdida. O maior valor é 1,8 mg, da solução de HCl. Passo 2: O HCl é um ácido forte e se ioniza totalmente em água, liberando muitos íons H+. Na superfície do ferro, o H+ participa da reação de redução (2 H+ + 2 e- -> H2), que consome os elétrons liberados na oxidação do ferro (Fe -> Fe2+ + 2 e-). Assim, a oxidação do ferro é acelerada. Passo 3: A solução também é eletrolítica, pois seus íons móveis permitem o fluxo de corrente entre regiões anódicas e catódicas da placa, o que facilita a corrosão eletroquímica. Passo 4: Por que as outras alternativas estão erradas: A) a água com sabão teve a menor perda (0,01 mg), pois a redução da tensão superficial não aumenta a corrosão; C) o tampão mantém o pH, mas não tem a acidez livre do HCl e perdeu apenas 0,2 mg; D) o NaCl conduz corrente, mas não fornece excesso de H+ e perdeu 0,6 mg, valor menor que o do HCl; E) a água destilada tem pouco eletrólito e perdeu apenas 0,05 mg, e o oxigênio do ar está presente em todos os ensaios. Passo 5: Conclusão: o gabarito B está correto. A justificativa mais forte é a acidez, que favorece a redução do H+, e a condutividade é um fator secundário que também contribui.
💡 Dica: Considere os fatores que influenciam a corrosão do ferro.
Alternativa por alternativa
Acredita que o sabão, por reduzir a tensão superficial, aumenta o contato da solução com o metal e, portanto, produz a maior corrosão. Ignora que essa solução teve a menor perda de massa (0,01 mg).
A maior massa de ferro perdida no mesmo intervalo de tempo indica a maior taxa de corrosão. Na solução de HCl, os íons H⁺ podem ser reduzidos na superfície do ferro, enquanto o ferro é oxidado. Além disso, os íons presentes na solução permitem o transporte de cargas, facilitando o funcionamento das regiões anódica e catódica da corrosão eletroquímica. Como temperatura, tempo, volume, concentração e aeração foram controlados, a comparação é determinada pelos dados do experimento.
Supõe que manter o pH constante impede a formação de camada protetora e, por isso, acelera a corrosão. Não percebe que o tampão é menos agressivo que a acidez livre do HCl, que teve perda muito maior.
Por que engana: O aluno pode confundir a intensidade da corrosão com a concentração da solução, escolhendo uma alternativa que não considera a natureza do ácido.
Associa a maior condutividade dos íons à maior corrosão e não considera que, sem excesso de H+, a condutividade sozinha tem efeito menor que o da acidez do HCl.
Acredita que a ausência de solutos deixa o ferro mais exposto ao oxigênio e, por isso, corroeria mais. Confunde exposição ao oxigênio com a velocidade do processo eletroquímico, que depende de íons e do H+ disponível.
Raio-X da questão
corrosão do ferro
diagnostico
reações químicas · propriedades dos ácidos
Revisar os fatores que afetam a corrosão em diferentes soluções.
O aluno pode confundir a intensidade da corrosão com a concentração da solução, escolhendo uma alternativa que não considera a natureza do ácido.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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