Em uma estação de monitoramento próxima ao litoral brasileiro, duas peças metálicas serão utilizadas na parte…
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
Em uma estação de monitoramento próxima ao litoral brasileiro, duas peças metálicas serão utilizadas na parte externa de uma estrutura, sem pintura, revestimento ou proteção catódica. A região apresenta elevada umidade, presença de oxigênio dissolvido e aerossóis contendo íons cloreto. As peças são feitas de aço carbono, identificado como A, e de aço inoxidável 304, identificado como B. O aço inoxidável 304 contém aproximadamente 18% de cromo e 8% de níquel, enquanto o aço carbono apresenta teor muito menor de cromo. Em condições úmidas e aeradas, a corrosão do ferro pode ser representada simplificadamente por: 4Fe + 3O2 + 6H2O ? 4Fe(OH)3. Considerando as condições descritas e a reação apresentada, qual material é mais adequado para a estrutura e qual é a justificativa química para essa escolha?
- A) O aço carbono é mais adequado, pois os íons cloreto impedem a corrosão do ferro em estruturas expostas ao litoral.
- B) O aço carbono é mais adequado, pois o hidróxido de ferro formado na superfície produz uma proteção estável contra novas oxidações.
- C) Os dois materiais são igualmente adequados, pois a corrosão depende apenas da presença de água e oxigênio no ambiente.
- D) O aço inoxidável 304 é menos adequado, pois o níquel presente na liga acelera necessariamente a oxidação do ferro em qualquer ambiente úmido.
- E) O aço inoxidável 304 é mais adequado, pois o cromo presente na liga favorece a formação de uma película superficial fina e aderente, que dificulta a continuidade da oxidação do ferro em comparação com o aço carbono sem revestimento.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique o problema. A estrutura fica exposta ao litoral, com umidade alta, oxigênio dissolvido e íons cloreto, condições que aceleram a corrosão do ferro. A reação dada (4Fe + 3O2 + 6H2O -> 4Fe(OH)3) mostra que o ferro se oxida na presença de água e oxigênio, formando hidróxido de ferro III, que se acumula e não forma uma barreira protetora.
- Compare os materiais. O aço carbono tem pouco cromo e fica praticamente sem proteção contra essa oxidação. O aço inoxidável 304, com cerca de 18% de cromo, forma na superfície uma película fina, aderente e de óxido de cromo (passivação), que isola o metal do meio e dificulta a continuidade da oxidação.
- Conclua. O aço inoxidável 304 é o material mais adequado para essa estrutura, pois o cromo confere resistência à corrosão que o aço carbono sem revestimento não possui. A justificativa química é a formação dessa película passivadora.
- Analise as demais alternativas. A) Errada: cloretos não impedem a corrosão; ao contrário, aceleram-na. B) Errada: o hidróxido de ferro formado é poroso e não protege; ele deixa o metal exposto a novas oxidações. C) Errada: a presença de água e oxigênio não é o único fator, e a composição da liga altera muito a velocidade da corrosão. D) Errada: o níquel não acelera necessariamente a oxidação em qualquer ambiente; o problema não é a presença do níquel, e sim a ausência de proteção no aço carbono.
- Observação: a questão não cita explicitamente a passivação, mas as informações do enunciado (teor de cromo e ambiente agressivo) permitem chegar à resposta com segurança.
💡 Dica: Analise as propriedades dos materiais em relação à corrosão.
Alternativa por alternativa
Acredita que os íons cloreto protegem o ferro, quando na verdade são agentes que aceleram a corrosão ao romper películas e favorecer a dissolução do metal.
Supõe que o hidróxido de ferro formado forma uma camada protetora estável, quando ele é poroso e não impede o contato do metal com oxigênio e água, permitindo a corrosão contínua.
Considera que a corrosão depende somente de água e oxigênio, ignorando que a composição da liga (teor de cromo) e a presença de cloretos alteram drasticamente a velocidade do processo.
Por que engana: Confundir a resistência à corrosão do aço inoxidável com a do aço carbono, desconsiderando a formação da camada passiva de cromo.
Atribui ao níquel a causa da oxidação do ferro e generaliza que ele acelera a corrosão em qualquer ambiente úmido, ignorando que o principal fator de resistência do inox é o cromo.
O ambiente úmido, aerado e com cloretos favorece a corrosão do ferro. No aço inoxidável 304, o cromo reage com o oxigênio e forma uma película de óxido muito fina, aderente e pouco reativa, responsável pela passivação. Essa película reduz o contato do metal com água e oxigênio e, portanto, diminui a velocidade de corrosão. O aço carbono sem revestimento não possui cromo em quantidade suficiente para produzir proteção passiva comparável. A presença de cloretos pode danificar localmente a película, mas isso não torna o aço carbono mais resistente nas condições propostas.
Raio-X da questão
corrosão do ferro
avaliacao
reação de oxidação · propriedades dos materiais
Revisar as propriedades do aço carbono e do aço inoxidável.
Confundir a resistência à corrosão do aço inoxidável com a do aço carbono, desconsiderando a formação da camada passiva de cromo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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