Questão de Ciências da Natureza e suas Tecnologias #019e5beb

Enunciado da Questão

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

#Físico-Química

Médio

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\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 ( $ZrO_{2}$ ) e alumina ( $Al_{2} O_{3}$ ) 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)

proteção catódica, que utiliza um metal fortemente redutor.

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

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

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

Correta

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

Explicação Oficial / Explicações da Comunidade

A resposta correta é a que menciona o efeito de barreira, pois a deposição de filmes finos nanocerâmicos ( $ZrO_{2}$ e $Al_{2} O_{3}$ ) 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 $Fe_{2} O_{3}$ ), 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.