Apresente as reações que ilustram como átomos de Cl, originados da fotólise de CFCs, catalisam a destruição do…
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 reações que ilustram como átomos de Cl, originados da fotólise de CFCs, catalisam a destruição do ozônio estratosférico e escreva a reação global correspondente.
- A) CCl3F + Cl · ? O3 + CCl2F·
- B) Cl· + O2 ? ClO· + O
- C) Cl + O3 ? O2 + Cl2
- D) CCl2F· ? CCl3F + hv
- E) CCl3F + hv ? CCl2F· + Cl· Cl· + O3 ? ClO· + O2 ClO· + O ? Cl· + O2 Reação global: O3 + O ? 2 O2
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Os CFCs são estáveis na troposfera e chegam à estratosfera, onde a radiação ultravioleta os fotolisa, isto é, quebra suas ligações. A alternativa E mostra essa etapa inicial: CCl3F + hv leva a CCl2F· + Cl·, liberando o átomo de cloro que atua como catalisador. Passo 2: O Cl· reage com o ozônio: Cl· + O3 leva a ClO· + O2. Esse é o primeiro passo do ciclo catalítico de destruição do ozônio. Passo 3: O ClO· reage com um átomo de oxigênio atômico: ClO· + O leva a Cl· + O2. O cloro é regenerado e volta a destruir ozônio, por isso um único átomo de Cl pode destruir muitas moléculas de ozônio. Passo 4: Somando as etapas de destruição, Cl· + O3 + ClO· + O leva a ClO· + O2 + Cl· + O2; cancelando os intermediários Cl· e ClO·, a reação global é O3 + O leva a 2 O2. Passo 5: Por que as demais estão erradas. A: o reagente CCl3F não reage com Cl· para formar ozônio, e a equação não representa nenhuma etapa real do processo. B: Cl· com O2 não ocorre na estratosfera como etapa de destruição do ozônio, e o produto ClO· com O não corresponde ao ciclo. C: Cl com O3 produz ClO·, não Cl2 e O2 como etapa catalítica, e a formação de Cl2 é um reservatório, não a destruição do ozônio. D: a equação está invertida e não está balanceada, pois CCl2F· não gera CCl3F nessa etapa; a fotólise real é a quebra do CFC, não a formação dele. Conclusão: a alternativa E é a única que ilustra corretamente a origem dos átomos de Cl a partir da fotólise de CFCs, e coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Identifique as reações de fotólise e a destruição do ozônio.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que o CFC reage diretamente com Cl· para formar ozônio e CCl2F·, confundindo reagentes e produtos e ignorando que o Cl· é o catalisador que destrói o O3.
O aluno pensa que o Cl· reage com O2 para formar ClO· e oxigênio atômico, desconhecendo que o O2 é muito estável e que a etapa catalítica envolve o ozônio, não o oxigênio molecular.
Por que engana: Confundir as reações de fotólise com reações de combustão, levando a uma interpretação errada do papel do Cl na destruição do ozônio.
O aluno considera que o Cl· reage com O3 formando Cl2 e O2 como etapa de destruição, confundindo o Cl2 (reservatório de cloro) com o intermediário ClO· que realmente dá continuidade ao ciclo catalítico.
O aluno inverte o sentido do processo, imaginando que o radical CCl2F· se recombina com a luz para formar CCl3F, e não percebe que a fotólise é a quebra da molécula de CFC; além disso, a equação não está balanceada.
O Cl· é regenerado no ciclo (Cl· ? ClO· ? Cl·), portanto atua como catalisador destruindo O3 sem ser consumido; a soma dá a reação global indicada.
Raio-X da questão
fotólise de CFCs
avaliacao
fotólise de compostos químicos · reações químicas de oxidação
Revisar as reações químicas envolvidas na destruição do ozônio.
Confundir as reações de fotólise com reações de combustão, levando a uma interpretação errada do papel do Cl na destruição do ozônio.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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