Apresente as equações elementares balanceadas que representam a formação de ozônio (O3) na estratosfera a…
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
Apresente as equações elementares balanceadas que representam a formação de ozônio (O3) na estratosfera a partir de O2 por fotodissociação e recombinação, indicando a terceira espécie M necessária para estabilização.
- A) 2 O· + M ? O3 + O2
- B) O2 + h? ? O3 + O·
- C) O· + O3 + N2 ? O2 + O3
- D) CCl3F + O3 ? CCl2F· + O2
- E) O2 + h? (?<240 nm) ? 2 O· O· + O2 + M ? O3 + M
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Identifique as duas etapas do processo. Na fotodissociação, a molécula de O2 absorve radiação ultravioleta de comprimento de onda menor que 240 nm e se quebra em dois átomos de oxigênio: O2 + hν (λ<240 nm) → 2 O·. Na recombinação, um átomo de O se une a uma molécula de O2 e a colisão com uma terceira espécie M (geralmente N2 ou O2) absorve o excesso de energia, estabilizando o ozônio: O· + O2 + M → O3 + M.
- Verifique o balanceamento de cada equação. Na primeira, há 2 átomos de O dos dois lados. Na segunda, há 3 átomos de O dos dois lados e M aparece como reagente e produto, o que é característico de um terceiro corpo que não é consumido.
- Compare com o gabarito. A alternativa E apresenta exatamente essas duas equações elementares, com a espécie M indicada corretamente. O gabarito oficial está correto e coincide com a minha resolução.
- Analise as alternativas erradas. A: a equação 2 O· + M → O3 + O2 não está balanceada (2 átomos de O à esquerda e 5 à direita) e inverte o papel dos produtos. B: O2 + hν → O3 + O· não está balanceada (2 átomos de O à esquerda e 4 à direita), e um único fóton não forma ozônio a partir de O2. C: a equação O· + O3 + N2 → O2 + O3 representa a destruição de ozônio, não a sua formação, além de não estar balanceada (4 átomos de O à esquerda e 5 à direita). D: CCl3F + O3 → CCl2F· + O2 descreve a ação de CFCs que destroem o ozônio, não a sua formação.
💡 Dica: Considere as reações de fotodissociação e recombinação do oxigênio.
Alternativa por alternativa
O aluno percebe que o ozônio se forma a partir de átomos de oxigênio e um terceiro corpo M, mas não confere o balanço de átomos e troca os produtos, escrevendo O3 + O2 como resultado de 2 O·.
Por que engana: Confundir as reações de formação de ozônio com outras reações químicas que envolvem oxigênio, como a decomposição de compostos orgânicos.
O aluno associa a fotólise ao surgimento de ozônio e escreve uma única etapa fotoquímica, ignorando que um fóton quebra O2 em dois átomos de O e que o O3 só se forma na recombinação com M. Além disso, não confere o balanceamento.
O aluno lê a equação como formação de ozônio por ter O3 nos produtos, sem perceber que o O3 já aparece como reagente e que a reação consome ozônio. Também não confere a contagem de átomos.
O aluno confunde a química do ozônio com a destruição causada por CFCs, que são de fato importantes na estratosfera, mas que consomem O3 em vez de formá-lo. Em outras palavras, ele não diferencia o mecanismo de formação do de degradação.
A radiação UV decompõe O2 em átomos O; cada átomo O reage com O2 numa recombinação ternária (com M = N2/O2) para formar O3, mantendo conservação de massa e energia.
Raio-X da questão
formação de ozônio
avaliacao
fotodissociação · reação química
Revisar as reações de formação e decomposição do ozônio na estratosfera.
Confundir as reações de formação de ozônio com outras reações químicas que envolvem oxigênio, como a decomposição de compostos orgânicos.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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