QuímicaFUVESTBNCC EM13CNT307Difícil⏱ medio

Alguns aviões empregam fibra de carbono em uma porcentagem significativa de suas estruturas, tornando-as muito…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT307

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

Alguns aviões empregam fibra de carbono em uma porcentagem significativa de suas estruturas, tornando-as muito menos densas. Partes da estrutura, no entanto, são compostas por metais. Devido à baixa densidade, o alumínio seria uma boa alternativa de metal a ser usado. Entretanto, quando em contato com fibra de carbono, o alumínio é corroído. Esse processo é denominado corrosão galvânica e acontece quando dois materiais que possuem potencial elétrico diferentes são colocados em contato com um eletrólito, como uma solução salina. Para abordar esse problema, pode-se avaliar os potenciais elétricos, densidade e preço aproximado de diversos materiais apresentados na figura a seguir. [IMAGEM] Considerando o exposto, o elemento mais adequado para ser utilizado no lugar do alumínio de forma a obter os menores custo e densidade possíveis, com a máxima resistência à corrosão possível, é: [FUVEST 2023 - Questão 23] FUVEST - 2023

A) Ouro.
B) Titânio.
C) Prata.
D) Cádmio.
E) Zinco.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

Identifique os critérios pedidos no enunciado: menor custo, menor densidade e máxima resistência à corrosão. Como a corrosão galvânica ocorre quando o metal tem potencial elétrico muito diferente do da fibra de carbono, o metal ideal deve ter baixa densidade, preço baixo e potencial próximo ao do carbono (ou seja, ser pouco reativo). Passo 2: Na figura, compare densidade, potencial e preço de cada material. O titânio combina baixa densidade (menor que a de metais como prata, ouro e cádmio), custo moderado e alta resistência à corrosão, pois forma naturalmente uma camada protetora de óxido. Passo 3: Por que o titânio é a resposta: ele é leve, relativamente barato entre os metais nobres e tem potencial mais próximo do da fibra de carbono, reduzindo a diferença de potencial que provoca a corrosão galvânica. Passo 4: Por que as outras alternativas estão erradas: o ouro é muito caro e denso; a prata também é cara e densa; o cádmio é denso e tem potencial bem distante do da fibra de carbono, o que favorece a corrosão; o zinco é barato, mas tem alta reatividade e também sofre corrosão ao contato com o carbono, além de densidade maior que a do titânio.

💡 Dica: Analise os potenciais elétricos, densidade e preço para escolher o material mais adequado.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Interpretação

O aluno pode considerar o ouro um metal ideal por ser extremamente resistente à corrosão, sem levar em conta que seu custo e sua densidade são altos, o que contraria os critérios de menor custo e menor densidade.

B Correta

É a resposta que o enunciado sustenta.

C Erradaerro: Interpretação

O aluno pode associar a prata a um metal nobre e pouco reativo e ignorar que ela é cara e relativamente densa, deixando de considerar o custo e a densidade exigidos pelo enunciado.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno pode supor que o cádmio, por ser um metal, serve como substituto leve do alumínio, sem verificar que sua densidade é alta e que seu potencial elétrico está distante do da fibra de carbono, o que mantém a corrosão galvânica.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno pode escolher o zinco por ser barato e comum, sem perceber que ele é muito reativo, tem densidade maior que a do titânio e sofre corrosão ao ficar em contato com a fibra de carbono, não oferecendo a máxima resistência à corrosão.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil

Bloom Analisar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado depende_imagem

Cobertura da habilidade multipla

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 progressao

🎯 Conceito central

corrosão galvânica, propriedades materiais

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

corrosão galvânica · potenciais elétricos

📚 Reveja

Estude corrosão galvânica e propriedades físicas e químicas dos materiais metálicos.

⚠️ Erro mais comum

Escolher um metal que não apresenta resistência adequada à corrosão, como o ouro, que é muito denso e caro.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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