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Em uma obra de infraestrutura no Brasil, o cimento é misturado com água para produzir concreto. A resistência…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT307

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

Em uma obra de infraestrutura no Brasil, o cimento é misturado com água para produzir concreto. A resistência do concreto se desenvolve durante a hidratação dos silicatos de cálcio presentes no cimento. Para representar de forma simplificada uma dessas reações, considere o silicato tricálcico, cuja fórmula pode ser escrita como 3CaO·SiO2. Nessa reação, forma-se o gel de silicato de cálcio hidratado, representado por 3CaO·2SiO2·3H2O, além de hidróxido de cálcio. Com base no texto, qual equação química representa corretamente, de forma simplificada e balanceada, a hidratação do silicato tricálcico durante o endurecimento do cimento?

  1. A) 2(3CaO·SiO₂) + 6H₂O → 3CaO·2SiO₂·3H₂O + 3Ca(OH)₂
  2. B) 2(3CaO·SiO₂) + 6H₂O → 3CaO·2SiO₂·6H₂O + 3Ca(OH)₂
  3. C) 2(3CaO·SiO₂) + 6H₂O → 3CaO·2SiO₂·3H₂O + 6Ca(OH)₂
  4. D) 2(3CaO·SiO₂) + 3H₂O → 3CaO·2SiO₂·3H₂O + 3Ca(OH)₂
  5. E) 2(3CaO·SiO₂) + 6H₂O → 6CaSiO₃ + 6H₂

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

  1. Identifique os reagentes e produtos. Reagentes: 2(3CaO·SiO2), que contém 6 Ca, 2 Si e 10 O, e 6H2O, com 12 H e 6 O. Produtos: 3CaO·2SiO2·3H2O, que contém 3 Ca, 2 Si, 10 O e 6 H, e 3Ca(OH)2, que contém 3 Ca, 6 O e 6 H.
  2. Confira o balanceamento pelo total de átomos. No lado dos reagentes há 6 Ca, 2 Si, 16 O e 12 H. No lado dos produtos há 6 Ca, 2 Si, 16 O e 12 H. A equação está balanceada, e a alternativa A é a correta, de acordo com o gabarito oficial.
  3. Analise a alternativa B. O hidrato 3CaO·2SiO2·6H2O não é o gel descrito no texto, que tem 3H2O, e o total de hidrogênio dos produtos fica em 18, não em 12. Não está balanceada.
  4. Analise a alternativa C. Usar 6Ca(OH)2 produz 9 átomos de Ca nos produtos, enquanto os reagentes têm apenas 6. Não está balanceada.
  5. Analise a alternativa D. Usar apenas 3H2O deixa 6 H nos reagentes, mas os produtos têm 12 H. Não está balanceada.
  6. Analise a alternativa E. Ela introduz CaSiO3 e H2, substâncias que não aparecem no texto, e o número de átomos de Si e Ca não confere com os reagentes. Não representa a hidratação descrita.

💡 Dica: Lembre-se da reação de hidratação do cimento.

Alternativa por alternativa

A Correta

A hidratação do silicato tricálcico consome água e produz silicato de cálcio hidratado, responsável por parte da resistência do concreto, além de hidróxido de cálcio. A equação está balanceada: há 6 átomos de cálcio, 2 de silício, 12 de hidrogênio e 18 de oxigênio em ambos os lados.

B Erradaerro: Interpretação

O aluno acredita que o gel formado tem 6 moléculas de água ligadas ao hidrato, e ignora que o texto indica 3H2O. Ele também não faz a conta de hidrogênio dos produtos.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno balanceia o hidróxido de cálcio multiplicando por 6 apenas para igualar o número de água, sem conferir o número de átomos de cálcio nos dois lados.

D Erradaerro: Procedimentala que mais engana

O aluno iguala a quantidade de água ao número de H2O do gel e não considera os 6 hidrogênios necessários para formar o hidróxido de cálcio.

Por que engana: Confundir a reação de hidratação com a reação de desidratação, escolhendo a equação que representa a formação de água a partir de um composto.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno confunde a hidratação com outra reação, supondo que o silicato se transforma em metassilicato de cálcio e libera hidrogênio gasoso, o que não está no texto.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Aplicar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 consolidacao
🎯 Conceito central

hidratação do cimento

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

reações químicas · hidratação de compostos

📚 Reveja

Revisar a reação de hidratação do cimento e suas equações.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a reação de hidratação com a reação de desidratação, escolhendo a equação que representa a formação de água a partir de um composto.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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