Escreva a sequência simplificada de reações que representa a destruição catalítica do ozônio na estratosfera…
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
Escreva a sequência simplificada de reações que representa a destruição catalítica do ozônio na estratosfera iniciada pela fotólise do CCl2F2 (CFC-12). Apresente as equações individuais e a equação global balanceada.
- A) ClO· + O3 ? Cl · + 2 O2
- B) Cl· + O2 ? ClO· + O3
- C) CCl2F2 + hv ? CClF2· + Cl· Cl· + O3 ? ClO· + O2 ClO· + O ? Cl· + O2 Equação global (liquidação do ciclo): O3 + O ? 2 O2
- D) CCl2F2 + O2 ? Cl· + 2 O2
- E) CCl2F2 + O3 ? CCl3 + O2
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o início do processo. A fotólise é a quebra da molécula pela luz (hv). Na estratosfera, o CFC-12 (CCl2F2) absorve luz ultravioleta e se decompõe, liberando o radical cloro Cl· que inicia o ciclo destrutivo do ozônio. Passo 2: Monte o ciclo catalítico. Na primeira etapa, o Cl· reage com o O3 formando ClO· e O2. Na segunda etapa, o ClO· reage com um átomo de oxigênio O formando novamente Cl· e O2. O Cl· é regenerado, por isso atua como catalisador e não é consumido. Passo 3: Verifique o balanceamento da soma das etapas. Somando Cl· + O3 -> ClO· + O2 com ClO· + O -> Cl· + O2, obtemos O3 + O -> 2 O2, que está balanceada: 4 átomos de O de cada lado e o Cl· se cancela. Passo 4: Compare com o gabarito. A alternativa C traz exatamente essa sequência, com a fotólise inicial e as duas etapas do ciclo, por isso o gabarito oficial C está correto. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A: o ClO· não é a espécie que reage com O3 para regenerar o cloro na sequência correta, e a equação não corresponde ao início do ciclo a partir do CFC. B: a reação escrita mostra a formação de ozônio, o inverso do processo de destruição, e não está balanceada. D: o CFC não se decompõe por reação com O2 no escuro; a etapa depende da luz, e a equação não está balanceada. E: o CFC não reage diretamente com o ozônio nessa etapa de iniciação; a equação também não está balanceada. Observação: nas alternativas, o símbolo de interrogação aparece no lugar da seta de reação, provavelmente por problema de codificação do texto; a leitura foi feita considerando que é uma seta.
💡 Dica: Identifique as etapas da fotólise e as reações subsequentes.
Alternativa por alternativa
O aluno olha apenas o balanceamento atômico, que aqui até fecha, e acha que a sequência é válida. Não percebe que o ClO· não é o reagente da etapa de regeneração do cloro com O3, e que a espécie que reage com O3 no ciclo é o Cl·.
Por que engana: Confundir a sequência de reações, omitindo a formação do radical Cl· ou a reação com O3.
O aluno inverte o sentido do processo e interpreta a formação de ozônio como etapa de destruição. Além disso, não confere o balanceamento: há 2 átomos de O no lado esquerdo e 4 no direito.
A fotólise do CFC gera Cl·; o radical cloro reage com O3 formando ClO·, que reage com O regenerando Cl·. O radical é regenerado, caracterizando ciclo catalítico cuja soma dá O3 + O ? 2 O2.
O aluno acredita que o CFC reage com O2 para liberar cloro, confundindo a iniciação fotoquímica (que exige luz, hv) com uma reação química comum. A equação também não está balanceada em cloro e oxigênio.
O aluno supõe que o CFC reage diretamente com o ozônio como etapa inicial, ignorando que a iniciação ocorre pela luz. A equação ainda gera CCl3 sem balanceamento de cloro e flúor.
Raio-X da questão
destruição do ozônio
avaliacao
fotólise de compostos químicos · reações químicas de oxidação
Revisar as reações químicas envolvidas na destruição do ozônio.
Confundir a sequência de reações, omitindo a formação do radical Cl· ou a reação com O3.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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