Texto: Em uma planta metalúrgica local, uma peça de ferro sofre corrosão galvânica que mantém corrente média…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Texto: Em uma planta metalúrgica local, uma peça de ferro sofre corrosão galvânica que mantém corrente média de 0,50 A por 24 h. Aplicando a lei de Faraday (F = 96485 C·mol?¹) e M(Fe)=55,85 g·mol?¹, estime a massa de ferro corroída (Fe ? Fe²? + 2e?).
- A) ˜ 1,25 g
- B) ˜ 12,5 g
- C) ˜ 125 g
- D) ˜ 0,125 g
- E) ˜ 25,0 g
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Calcule a carga total. Corrente de 0,50 A por 24 h: 24 h equivalem a 24 x 3600 = 86400 s, logo Q = 0,50 x 86400 = 43200 C.
- Calcule os mols de elétrons. n(e) = Q / F = 43200 / 96485 = 0,4477 mol de elétrons.
- Use a estequiometria da reação Fe -> Fe^2+ + 2e-. Cada mol de Fe libera 2 mols de elétrons, então n(Fe) = 0,4477 / 2 = 0,2239 mol.
- Calcule a massa. m = n x M = 0,2239 x 55,85 = 12,50 g de ferro corroído.
- Conclusão. O valor obtido, cerca de 12,5 g, corresponde à alternativa B, que coincide com o gabarito oficial. A alternativa A (1,25 g) está errada porque o valor é dez vezes menor que o correto. A alternativa C (125 g) está errada porque o valor é dez vezes maior que o correto. A alternativa D (0,125 g) está errada porque a ordem de grandeza está incorreta. A alternativa E (25,0 g) está errada porque é o dobro do valor correto, o que ocorre quando se ignora a divisão por 2 elétrons.
💡 Dica: Calcule a carga total e aplique a lei de Faraday.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente erra a conversão de horas em segundos ou perde um fator de 10 nas contas, chegando a uma massa dez vezes menor que a real.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de carga elétrica com a massa de ferro, aplicando incorretamente a fórmula da lei de Faraday.
Q = 0,50·86400 = 43200 C; m = 55,85·43200/(2·96485) ˜ 12,5 g, usando n=2 para Fe ? Fe²? + 2e?.
O aluno provavelmente introduz um fator de 10 a mais em algum passo, como ao converter o tempo ou ao manipular as potências de 10, obtendo uma massa dez vezes maior.
O aluno provavelmente erra a ordem de grandeza ao converter o tempo ou ao dividir, chegando a uma massa cem vezes menor que a correta.
O aluno provavelmente assume que cada átomo de ferro libera apenas 1 elétron, esquecendo que Fe^2+ exige 2 elétrons por átomo, e por isso obtém o dobro da massa.
Raio-X da questão
corrosão galvânica
avaliacao
lei de Faraday · cálculo de massa molar
Revisar a lei de Faraday e cálculos de massa em reações eletroquímicas.
O aluno pode confundir a quantidade de carga elétrica com a massa de ferro, aplicando incorretamente a fórmula da lei de Faraday.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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