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Ciências da Natureza e suas Tecnologias
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Ciências da Natureza e suas Tecnologias Question #019e5beb

Question Statement
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
#Físico-Química
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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:

4 Fe (s)+2 H2O (l)+3 O2 (g)→2 Fe2O3⋅H2O (s)4\text{ Fe (s)} + 2\text{ H}_2\text{O (l)} + 3\text{ O}_2\text{ (g)} \rightarrow 2\text{ Fe}_2\text{O}_3 \cdot \text{H}_2\text{O (s)}

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 () e alumina () 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)

A

proteção catódica, que utiliza um metal fortemente redutor.

B

uso de metais de sacrifício, que se oxidam no lugar do ferro.

C

passivação do ferro, que fica revestido pelo seu próprio óxido.

D

efeito de barreira, que impede o contato com o agente oxidante.

Correct
E

galvanização, que usa outros metais de menor potencial de redução.

Official Explanation / Community Explanations

A resposta correta é a que menciona o efeito de barreira, pois a deposição de filmes finos nanocerâmicos ( e ) cria uma camada física que impede o contato do ferro com o oxigênio e a água, agentes oxidantes necessários para a corrosão. Essa barreira não envolve reações eletroquímicas, mas sim um isolamento mecânico.

A alternativa que cita proteção catódica está incorreta, pois esse método utiliza um metal mais reativo (ânodo de sacrifício) que se oxida no lugar do metal protegido, o que não é o caso dos filmes nanocerâmicos inertes.

A opção sobre metais de sacrifício também é incorreta, pois os filmes nanocerâmicos não são metálicos e não se oxidam; eles apenas bloqueiam fisicamente o contato com o ambiente.

A passivação do ferro ocorre quando o próprio ferro forma uma camada de óxido protetora (como ), mas na questão o revestimento é externo (zircônia e alumina), não o óxido do ferro.

A galvanização envolve a aplicação de zinco sobre o ferro, que atua como metal de sacrifício, o que difere do uso de cerâmicas inertes como barreira.