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Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 113 — A nanotecnologia é responsável pelo aprimoramento de diversos materiais, incluindo os que são impactados com a presença de poluentes e da umidade na…

ENEM 2022 Questão 113

A nanotecnologia é responsável pelo aprimoramento de diversos materiais, incluindo os que são impactados com a presença de poluentes e da umidade na atmosfera, causadores de corrosão. O processo de corrosão é espontâneo e provoca a deterioração de metais como o ferro, que, em presença de oxigênio e água, sofre oxidação, conforme ilustra a equação química:

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Uma forma de garantir a durabilidade da estrutura metálica e a sua resistência à umidade consiste na deposição de filmes finos nanocerâmicos à base de zircônia (ZrO2) e alumina (Al2O3) sobre a superfície do objeto que se deseja proteger.

CLEMENTE, G. A. B. F. et al. O uso de materiais híbridos ou nanocompósitos como revestimentos anticorrosivos do aço. **Química Nova**, n. 9, 2021 (adaptado)

Essa nanotecnologia aplicada na proteção contra a corrosão se baseia no(a)

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Resolução

Resposta correta: Letra D — Efeito de barreira, que impede o contato com o agente oxidante.

A questão aborda a nanotecnologia aplicada à proteção de metais contra a corrosão, fenômeno espontâneo que ocorre quando metais como o ferro reagem com oxigênio e água, formando óxidos e deteriorando o material. O enunciado menciona o uso de filmes finos nanocerâmicos (zircônia e alumina) como revestimento protetor. Para resolver a questão, é necessário compreender os principais métodos de proteção anticorrosiva: proteção catódica, uso de metais de sacrifício, passivação, efeito de barreira e galvanização. O raciocínio envolve identificar qual desses métodos corresponde ao uso de um revestimento cerâmico. Filmes cerâmicos atuam como barreira física, impedindo o contato do ferro com agentes oxidantes (oxigênio e água), bloqueando o início da reação de corrosão. Portanto, a alternativa correta é a D, pois descreve o efeito de barreira proporcionado pelo revestimento nanocerâmico.

Comentários por alternativa

  1. A Proteção catódica, que utiliza um metal fortemente redutor.
    A alternativa A está incorreta porque proteção catódica envolve o uso de um metal mais redutor conectado ao metal a ser protegido, tornando-o catodo de uma célula eletroquímica, o que não é o caso do revestimento cerâmico descrito.
  2. B Uso de metais de sacrifício, que se oxidam no lugar do ferro.
    A alternativa B está errada pois o uso de metais de sacrifício (proteção galvânica) implica empregar um metal que se oxida no lugar do ferro, como o zinco, o que não ocorre com filmes cerâmicos (não metálicos).
  3. C Passivação do ferro, que fica revestido pelo seu próprio óxido.
    A alternativa C está incorreta porque passivação refere-se à formação de uma camada protetora de óxido do próprio metal (ex: óxido de ferro), enquanto o enunciado fala de um revestimento externo de óxidos de outros elementos (zircônia e alumina).
  4. D Efeito de barreira, que impede o contato com o agente oxidante.
    A alternativa D está correta, pois o efeito de barreira é justamente o mecanismo pelo qual o revestimento cerâmico impede o contato do ferro com agentes oxidantes (oxigênio e água), bloqueando a corrosão.
  5. E Galvanização, que usa outros metais de menor potencial de redução.
    A alternativa E está errada porque galvanização refere-se ao revestimento do ferro com uma camada de zinco metálico, não com óxidos cerâmicos como zircônia ou alumina.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

1 / 7
1. O que é corrosão metálica?
Corrosão metálica é a deterioração espontânea de metais devido a reações químicas com o ambiente, geralmente envolvendo oxidação pelo oxigênio e água.
2. Como funciona o efeito de barreira em revestimentos anticorrosivos?
O efeito de barreira ocorre quando um revestimento impede o contato entre o metal e agentes corrosivos, bloqueando a passagem de água e oxigênio.
3. O que são filmes finos nanocerâmicos?
Filmes finos nanocerâmicos são camadas extremamente delgadas de materiais cerâmicos aplicadas sobre superfícies para proteção ou funcionalização.
4. Qual a diferença entre proteção catódica e efeito de barreira?
Proteção catódica envolve reações eletroquímicas com metais de sacrifício, enquanto o efeito de barreira é uma proteção física que impede o contato com agentes oxidantes.
5. Por que zircônia (ZrO2) e alumina (Al2O3) são usadas como revestimentos anticorrosivos?
Zircônia e alumina são quimicamente estáveis, resistentes à corrosão e formam barreiras eficazes contra a penetração de água e oxigênio.
6. O que é galvanização?
Galvanização é o processo de revestir o ferro ou aço com uma camada de zinco metálico para protegê-lo da corrosão.
7. O que caracteriza a passivação de um metal?
Passivação é a formação de uma camada protetora de óxido sobre o próprio metal, tornando-o menos reativo ao meio ambiente.

Treino guiado

Detonando o Tema

O DIMVS vai preparar 3 perguntas sobre o mesmo tema desta questão: uma fácil, uma média e uma difícil.

1. Comece pelo fácil 2. Suba para o médio 3. Feche no difícil

Ao responder, você vê a resolução, comentários das alternativas e flashcards. No fim, o resultado mostra seu domínio do tema.