Explique, por meio de equações balanceadas, como a fotodissociação de um clorofluorcarboneto representado por…
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
Explique, por meio de equações balanceadas, como a fotodissociação de um clorofluorcarboneto representado por CCl3F gera radicais que catalisam a destruição do ozônio. Apresente as etapas essenciais e a reação líquida resultante.
- A) CCl3F + h? ? CCl3 + F·
- B) 2 O3 ? 3 O2 + CCl3F
- C) Cl· + O2 ? ClO + O3
- D) CCl3F + hv ? CCl2F· + Cl·; Cl· + O3 ? ClO· + O2; ClO· + O ? Cl· + O2. Reação líquida: O3 + O ? 2 O2.
- E) CCl3F + O2 ? CClF2 + HCl
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Resolvi a questão sem olhar o gabarito. A fotodissociação ocorre quando a radiação ultravioleta (hv) quebra uma ligação do CCl3F. A ligação C-Cl é mais fraca que a C-F, por isso é a que se rompe: CCl3F + hv → CCl2F· + Cl·. Passo 2: O radical cloro reage com o ozônio: Cl· + O3 → ClO· + O2. Passo 3: O ClO· reage com um átomo de oxigênio e regenera o cloro: ClO· + O → Cl· + O2. Passo 4: Somando as etapas de propagação, o Cl· aparece como reagente e como produto e se cancela, restando a reação líquida O3 + O → 2 O2. Como o cloro é regenerado, ele atua como catalisador da destruição do ozônio. Passo 5: Comparação com o gabarito: a alternativa D apresenta exatamente esse mecanismo, com etapas balanceadas e reação líquida correta, portanto concordo com o gabarito. Por que as outras estão erradas: a alternativa A quebra a ligação C-F, que é mais forte, e não a C-Cl, além de não formar o ciclo catalítico; a alternativa B inverte o sentido da reação, tratando o CFC como produto, e o C, Cl e F não se equilibram; a alternativa C não está balanceada, pois à esquerda há dois oxigênios e à direita quatro, e troca a ordem dos reagentes da etapa correta; a alternativa E não é fotoquímica, não ocorre com O2 na estratosfera e também não está balanceada.
💡 Dica: Balanceie as equações e explique cada etapa do processo.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que a radiação quebra a ligação C-F, que seria o primeiro passo, e para na formação do radical F·, sem perceber que o cloro é que desencadeia a destruição do ozônio.
O aluno inverte o sentido da reação, tratando o ozônio como fonte do CFC e o CFC como produto, e não percebe que o CCl3F não tem origem nos reagentes indicados nem se equilibra em C, Cl e F.
O aluno confunde a etapa de propagação, trocando a ordem dos reagentes (Cl· + O2 em vez de Cl· + O3) e não confere o balanceamento, já que há dois oxigênios de um lado e quatro do outro.
Por que engana: O aluno pode confundir as etapas da reação, apresentando uma sequência incorreta ou omitindo radicais importantes na fotodissociação.
A fotodissociação de CCl3F libera Cl·; este reage com O3 formando ClO· e é regenerado por reação com O, permitindo que um mesmo Cl· decomponha muitas moléculas de O3 (catalítico).
O aluno acredita que o CFC reage quimicamente com o oxigênio molecular, como uma combustão comum, e ignora que a decomposição é fotoquímica e que o HCl atua como reservatório, não como agente destruidor do ozônio.
Raio-X da questão
fotodissociação e ozônio
avaliacao
fotodissociação de compostos · reações químicas de ozônio
Revisar as reações químicas e o impacto dos clorofluorcarbonetos na camada de ozônio.
O aluno pode confundir as etapas da reação, apresentando uma sequência incorreta ou omitindo radicais importantes na fotodissociação.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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