Questão 110 do ENEM 2016Ciências da Natureza

ENEM 2016Ciências da Natureza2ª aplicação

Utensílios de uso cotidiano e ferramentas que contêm ferro em sua liga metálica tendem a sofrer processo corrosivo e enferrujar. A corrosão é um processo eletroquímico e, no caso do ferro, ocorre a precipitação do óxido de ferro(III) hidratado, substância marrom pouco solúvel, conhecida como ferrugem. Esse processo corrosivo é, de maneira geral, representado pela equação química:

\[4 \, \text{Fe} (s) + 3 \, \text{O}_2 (g) + 2 \, \text{H}_2\text{O} (l) \rightarrow \underbrace{2 \, \text{Fe}_2\text{O}_3 \cdot \text{H}_2\text{O} (s)}_{\text{Ferrugem}}\]

Uma forma de impedir o processo corrosivo nesses utensílios é
A
renovar sua superfície, polindo-a semanalmente.
B
evitar o contato do utensílio com o calor, isolando-o termicamente.
impermeabilizar a superfície, isolando-a de seu contato com o ar úmido.
Resposta correta
D
esterilizar frequentemente os utensílios, impedindo a proliferação de bactérias.
E
guardar os utensílios em embalagens, isolando-os do contato com outros objetos.
Gabarito oficial: alternativa C

Resolução comentada

Para responder, vamos analisar a equação química fornecida, que descreve a formação da ferrugem:

4Fe(s)+3O2(g)+2H2O(l)2Fe2O3H2O(s)4 \, \text{Fe} (s) + 3 \, \text{O}_2 (g) + 2 \, \text{H}_2\text{O} (l) \rightarrow 2 \, \text{Fe}_2\text{O}_3 \cdot \text{H}_2\text{O} (s)

Observando os reagentes (lado esquerdo da equação), vemos que o ferro metálico, Fe(s)\text{Fe}(s), só se transforma em ferrugem quando entra em contato ao mesmo tempo com o gás oxigênio, O2(g)\text{O}_2(g), e com a água, H2O(l)\text{H}_2\text{O}(l). Essa combinação de oxigênio e água é o que chamamos de ar úmido.

Uma das formas mais eficientes de impedir uma reação química é isolar os reagentes, ou seja, evitar que eles se encontrem. Como o utensílio é feito de ferro, a estratégia é criar uma barreira física que impeça o contato do metal com o oxigênio e a umidade do ambiente.

É isso que a impermeabilização faz. Ao aplicar uma camada protetora sobre a superfície (tinta, óleo, graxa, verniz ou outro metal de revestimento), isolamos o utensílio do ar úmido. Sem contato com o O2\text{O}_2 e a H2O\text{H}_2\text{O}, a reação não ocorre e a ferrugem não se forma.

Entendendo por que as outras opções não resolvem o problema:

  • Polir a superfície (A) apenas remove a ferrugem já formada e expõe ferro novo, que voltará a enferrujar.
  • Isolar termicamente (B) não impede a reação, pois a oxidação do ferro ocorre naturalmente em temperatura ambiente.
  • Esterilizar (D) elimina bactérias, mas a ferrugem é um processo eletroquímico inorgânico, não uma ação de microrganismos.
  • Guardar em embalagens comuns (E) não impede o contato com o ar úmido que envolve o utensílio.

Portanto, a maneira correta de impedir o processo corrosivo é impermeabilizar a superfície, isolando-a do ar úmido. A resposta é a alternativa C.

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Fonte: prova oficial do ENEM 2016 (INEP). Resolução comentada pela equipe do Alvo ENEM.