Um produtor armazenará 2,0 L de molho de tomate (pH 3,5 ? [H+] ˜ 3,16×10?4 M) a 50°C por 6 meses. Compare…
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
Um produtor armazenará 2,0 L de molho de tomate (pH 3,5 ? [H+] ˜ 3,16×10?4 M) a 50°C por 6 meses. Compare vidro borossilicato e PET (cadeias com grupos éster). Considere hidrólise ácida: R–COO–R' + H2O ? R–COOH + R'–OH. Qual material é mais adequado?
- A) Vidro borossilicato; é mais inerte e reduz risco de hidrólise ácida dos ésteres do PET.
- B) Vidro é inadequado: íons H+ atacam sílica do vidro formando compostos solúveis.
- C) PET; sua natureza polimérica impede penetração do ácido e previne degradação química.
- D) Ambos são igualmente adequados, pois pH 3,5 é muito fraco para causar reações relevantes.
- E) Revestir PET com parafina elimina risco, pois forma barreira impermeável ao ácido.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique o problema. O molho tem pH 3,5 (ou seja, [H+] de cerca de 3,16x10^-4 M), fica armazenado por 6 meses a 50 °C, e o PET possui grupos éster que podem sofrer hidrólise ácida, reação catalisada por H+ e acelerada pelo calor. Passo 2: Analise o vidro borossilicato. Ele é formado majoritariamente por sílica (SiO2) com boro, sendo muito resistente ao ataque de ácidos fracos como o do molho; o ataque relevante à sílica ocorre principalmente em meio fortemente alcalino, e não em pH 3,5. Passo 3: Analise o PET. Por conter ligações éster, ele é suscetível à hidrólise ácida ao longo do tempo, especialmente com aquecimento, o que pode causar degradação e migração de componentes para o alimento. Passo 4: Conclua. O vidro borossilicato é o material mais adequado, pois é quimicamente inerte frente ao molho. A alternativa A, portanto, está correta e coincide com o gabarito. Passo 5: Por que as outras estão erradas. B: o vidro não é atacado de forma significativa pelo H+ nessa faixa de pH. C: a natureza polimérica não impede a penetração do ácido, e as ligações éster continuam vulneráveis à hidrólise. D: pH 3,5 parece fraco, mas combinado ao tempo de 6 meses e à temperatura de 50 °C, a hidrólise do PET se torna relevante. E: a parafina não é uma barreira confiável nem adequada ao contato com alimentos, podendo trincar ou degradar, e o PET continuaria exposto ao molho.
💡 Dica: Analise a estabilidade dos materiais em condições ácidas.
Alternativa por alternativa
Vidro não contém grupos éster reativos; PET pode sofrer hidrólise ácida a 50°C liberando álcoois.
O aluno confunde o ataque ácido com o ataque alcalino ao vidro; a sílica é atacada principalmente por bases fortes, e o pH 3,5 não promove dissolução significativa do vidro borossilicato.
Por que engana: Confundir a resistência do vidro borossilicato com a do PET, acreditando que ambos têm a mesma inércia química em condições ácidas.
O aluno acredita que um polímero é automaticamente impermeável e inerte, ignorando que o PET é permeável e que seus grupos éster são justamente os que sofrem hidrólise ácida.
O aluno usa a intuição do dia a dia de que pH 3,5 é pouco agressivo e não considera o efeito cumulativo do tempo (6 meses) e da temperatura (50 °C) sobre a hidrólise dos ésteres.
O aluno supõe que uma camada de parafina forma barreira perfeita e permanente, sem considerar que ela pode trincar, se degradar, não é material apropriado para contato com alimentos e não protege de forma confiável o PET.
Raio-X da questão
hidrólise ácida
avaliacao
hidrólise ácida · propriedades dos materiais
Revisar as propriedades dos materiais em ambientes ácidos.
Confundir a resistência do vidro borossilicato com a do PET, acreditando que ambos têm a mesma inércia química em condições ácidas.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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