QUÍMICA ENEM 2022! "A nanotecnologia é responsável pelo aprimoramento de diversos materiais ..."

Fala galera tudo bem com vocês Professor Diego Fares aqui na Área hoje nós vamos fazer análise super mega ultra detalhada da questão de número 113 da prova do Enem de 2022 e nem principal caderno azul para você meu querido aluno que gosta de se preparar pelo Enem estudando as questões dos anos anteriores veja eu não falei resolvendo eu falei estudando as questões dos anos anteriores aqui é o local certo então antes da gente começar o vídeo deixa logo o like vai não custa nada aí você me ajuda para caramba você vai receber um baita de

um conteúdo aqui e eu sei que você deixar para o final você esquece já deixou o like posso começar o vídeo vamos lá então galera fazer a leitura atenta do enunciado que diz o seguinte 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 deterioração de metais como o ferro que em presença de oxigênio e água sofre oxidação conforme ilustra a equação química e aí vocês viram que o Enem aqui deu

a equação química de oxidação do ferro uma forma de garantir a durabilidade da estrutura metálica e a sua resistência à umidade consiste na deposição de filmes finos nanocerâmicos a base de zircônia que é o óxido de zinco e alumínio que é o óxido de alumínio sobre a superfície do objeto que se deseja proteger essa nanotecnologia aplicada na proteção contra a corrosão se baseia no que E aí você tem então as opções de respostas galera como vocês sabem aqui no canal o que nós fazemos vai muito além de dar a resposta da questão e muito além

de resolver meramente a questão que é o que você encontra basicamente hoje na internet nós vamos fazer uma análise minuciosa vocês concordam comigo que o tema geral dessa questão é proteção de um metal contra corrosão eu quero te dar uma aula sobre esse assunto vem comigo para a gente começar falando sobre corrosão e proteção de metais eu preciso primeiramente que você entenda o que é a corrosão O que é o processo de oxidação para que você entenda a questão com plenitude e acima de tudo para que se esse assunto cair novamente no ENEM que certamente

não vai ser do mesmo jeito que caiu agora nessa questão será algo parecido ou do assunto que é relevante e você saberá responder sem problema a corrosão ou oxidação como eu coloquei Vamos ler comigo é a deterioração de metais através do processo eletroquímico que ocorre nas reações de oxirredução ou seja É de fato uma reação de oxirredução e é um processo indesejável porque acaba destruindo materiais que são de interesse só para vocês terem uma ideia 20% do ferro produzido anualmente é usado para repor ferro oxidado no Brasil prejuízo anual chega a 25 bilhões de reais

então é muito dinheiro que se gasta para repor ferro oxidado Então se a gente estudar as maneiras que existem de proteger o ferro contra corrosão com certeza a gente geraria uma economia muito significativa com essas perdas vamos começar falando então gente sobre o processo de corrosão do ferro tá coloquei aqui para vocês a corrosão do ferro bem como a de outros metais está relacionado com a capacidade que um metal tem de se oxidar E no caso quando você fala em ferro é o ferro que vai oxidar quando você fala em corrosão do ferro é o

próprio ferro que vai oxidar vamos lembrar Já gravei vídeo aqui no canal quem oxida é o chamado a gente redutor porque ele é oxidar em dois em outra espécie e com a capacidade de uma espécie como oxigênio de se reduzir que é o agente oxidante então basicamente o segredo para a formação da ferrugem é o ferro misturado com ar misturado com a água ferro ar e água vai produzir de forma genérica a ferrugem veja bem quando eu falo ferro ar e água logicamente ao falar de ar eu tô falando do gás oxigênio porque essa é

uma reação de oxirredução e sendo portanto uma reação de oxirredução O ferro é o cara que oxida o gás oxigênio é o cara que reduz e a água auxilia esse processo todo acontecer isso significa que na ausência de qualquer um desses três integrantes a reação de oxidação do ferro não irá acontecer então se não tiver ferro não tem ferrugem é meio Óbvio isso né mas precisa ser dito se não tiver ar se não tiver oxigênio não tem ferrugem e se não tiver água também não tem ferrugem galera dá uma olhada em um experimento que nós

poderíamos fazer para ilustrar esse problema para vocês Vocês estão vendo aqui no tubo 1 que eu tenho um prego mergulhado em água e o tubo totalmente aberto na segunda situação eu tenho um prego também dentro de um tubo fechado e dentro desse tubo eu tenho sílica gel que é um desumidificador a sílica gente são aquelas bolinhas que vem dentro de aparelhos novos sabe quando você compra um celular novo quando você comprar uma geladeira um eletrodoméstico algum equipamento aí vem com saquinho e dentro do saquinho vem as bolinhas aquilo ali é sílica sílica serve para remover

a umidade porque com menos umidade a chance daquele material oxidantes da hora é bem menor tá e o tubo 3 o prego aqui imerso em óleo qual desses três tubos vocês acham que o prego vai enferrujar primeiro ora muito obviamente no tubo 1 porque aqui ele está em contato direto com o ar e com a água no tubo 2 a reação de oxirredução de ferrugem vai ser lenta porque a sílica ela tem esse efeito de remover a umidade ou então na ausência da água esse processo não vai acontecer e também no tubo 3 você tem

um prego imerso em óleo vamos lembrar que o óleo é um agente hidrofóbico ele repele a água como ele repele água então a água ela não consegue penetrar no óleo para vir aqui juntamente com o prego fazer o processo de oxirredução é por isso que muitos materiais quando a gente quer proteger a gente usa cera Então quando você vê uma pessoa encerando o carro né ah lavar o carro vou mandar encerar encerar para que que serve para dar brilho Ok as Elas têm essa característica mas quando você joga cera em cima de um de um

determinado material a água bate na cera e escoa porque ela não tem interação química com a cera porque tem polaridades diferentes a água é uma substância polar a cera é uma substância Apolar fez sentido gente show de bola Vamos prosseguindo eu quero te mostrar as reações envolvidas nesse processo na no ânodo vai acontecer o processo de oxidação que é o ferro metálico se transformado em Ferro 2 mais ou Ferro 3 mais tá pode acontecer também porque o ferro tem dois estágios de oxidação e a reação catódica é a reação de redução em que o gás

oxigênio em contato com a água recebendo elétrons que é uma redução vai produzir a hidroxila Você pode escrever essa reação globalmente dessa forma ferro ar e água formando a ferrugem a professor então se você falou isso aqui a ferrugem quer dizer que a ferrugem é um hidróxido de Ferro a melhor definição química para ferrugem gente é que a ferrugem ela é uma mistura complexa de óxidos e hidróxidos de Ferro a ferrugem ela não tem uma composição química definida ela é ferro oxidado ferro oxidado pode aparecer na forma de ferro de óxido de ferro tri-hidratado óxido

de ferro monoidratado hidróxido ferroso hidróxido ferro então a composição complexa portanto não definida aqui vocês estão vendo uma imagem bem interessante que mostra a dinâmica do processo de corrosão Então quando você tem uma peça de ferro em contato com a água esse ferro ele vai oxidar para ferro dois mais vai ser ejetado dois elétrons que pelo fato do próprio metal ser um bom condutor esses elétrons eles viram parar aqui o gás oxigênio vai se juntar vai receber esses elétrons e sofrer redução e a junção do ferro dois mais oxidado com oxigênio reduzido vai gerar então

o processo de ferrugem e professor proteção Agora eu entendi como funciona então a questão da da corrosão quero saber como é que protege o ferro Contra esse processo a ferrugem pode ser evitado utilizando-se revestimentos de proteção como tintas graxas olhos esmaltes Ou seja todos esses esses procedimentos que eu falei para vocês eles exercem uma espécie de barreira eles impedem o contato do ferro com o oxigênio do ar então a tinta graxa o óleo eles basicamente atuam da mesma forma Então você tem um portão de ferro na sua casa você manda pintar o portão porque sem

a tinta o ferro vai enferrujar a tinta ela funciona ali como uma barreira impedindo o contato direto do ferro com o oxigênio tá ou você pode usar alguns metais mais resistentes contra a corrosão também é uma possibilidade pode ser usado também metais que apesar de serem mais reativos que o ferro quando se oxidam formam um óxido que ao ferro revestindo e protegendo Ou seja você pode proteger o ferro contra corrosão basicamente isolando ele utilizando uma cera uma tinta isolando ele do contato com oxigênio você pode utilizar metais que são mais reativos que o ferro ou

metais que são menos reativos que o ferro vamos entender cada uma delas tá primeiro eu queria falar para vocês do revestimento do ferro com zinco é um processo muito famoso de proteção é um processo chamado de galvanização galvanização porque você tá revestindo a superfície de um metal com outro metal Então você tem aqui um prego galvanizado o prego é feito de Ferro tá só que na parte externa aqui você tem uma película de zinco eu quero que vocês olhem aqui embaixo os potenciais de oxidação desses dois elementos reparem que o zinco ele tem um potencial

de oxidação maior que o ferro Isso significa que o zinco tem maior tendência para se oxidar do que o ferro e aí você me pergunta professor como é que protege então o ferro contra a corrosão usando um metal que tem mais tendência de oxidar do que ele existe uma diferença gritante entre o zinco quando oxida e o ferro quando oxida o ferro quando oxida galera a estrutura dele fica esburacada ela fica enfraquecida todos vocês têm na memória a visão do que que é um pedaço de Ferro enferrujado quando o grau de ferrugem está muito avançado

você pega ele se esfarela na tua mão então o ferro quando ele vai oxidando ele vai enfraquecendo a estrutura dele e fica aquela cor marrom avermelhado que é bem característico da ferrugem o zinco gente a oxidar e você não praticamente não consegue perceber a diferença entre o zinco normal e o zinco oxidado visualmente é praticamente a mesma coisa e o zinco quando sofre um processo de corrosão ele não tem a sua estrutura é enfraquecida então na realidade o que vocês têm aqui que está recobrindo o prego é zinco oxidado basicamente é o óxido de zinco

que você tem aqui ó que é o zinco oxidado esse zinco oxidado ele adere a superfície do prego Então dessa forma ele vai impedir o contato direto do ferro com oxigênio do ar porque como eu falei para vocês o zinco como ele tem mais tendência oxidar o zinco aqui no prego já tá oxidado ele já tá na forma de óxido de zinco e esse óxido de zinco ajuda o ferro protege o ferro contra a corrosão existe um outro muito famoso gente que é o revestimento do ferro com estanho isso aí já caiu vários anos em

vestibulares muito a famosa folha de Flandres ou lata então latas de atum latas de sardinha Elas têm um revestimento interno de estanho reparem que nesse caso estanho ele tem menor tendência para oxidar do que o ferro Então quando você pensa na parte interna de uma lata de sardinha ou de uma lata de conserva sabe Deus o que então vamos imaginar que aqui dentro tem o nosso peixinho tá não liguem para minha habilidade em desenhar que algo fenomenal tá bom gente então minha habilidade desenha aqui o nosso peixinho Nemo feliz da vida feliz não né porque

ele tá dentro da lata né tá morto então ele deve estar triste aqui pronto nosso peixinho aqui dentro da lata não muito feliz que vai será devorado muito em breve aqui na parte interna Pode ser que na externa também você tem uma película de estanho que recobre toda a lata dessa forma o alimento ele fica em contato direto com o estanho que tem baixa tendência oxidar ele não fica em contato direto com o ferro e professor e se a lata tiver amassada outra pergunta clássica nas provas latas amassadas no supermercado não compre porque quando uma

lata amassa você fere essa película aqui tá Isso aqui fica exposto tá o ferro que tá aqui ele fica exposto e passa a estar em contato com o alimento dessa forma o alimento ele pode se contaminar quimicamente por resíduos de ferrugem o que não é legal então quando você vê lá no supermercado preço de sardinha preço do atum muito barato verifica se as latas estão íntegras e se tiver amassado por mais barato que esteja não compre porque a saúde vale a sua saúde vale mais do que uma promoção Claro isso não significa que na sua

casa quando você for preparar o atum você pegou lá o atum no armário ou atum caiu no chão a lata amassou aí você fala mãe não usa essa lata porque o professor Diego falou que a gente vai morrer se a gente comer esse atum Claro que não a lata amassou ali agora você já vai usar o atum não tem problema nenhum porque esse processo de corrosão demora um tempo tá mas no supermercado que você não sabe quanta Quando aconteceu não use nesse caso vocês reparem que o estanho que tá Protegendo o ferro ele tem menor

tendência para oxidar do que o ferro tá existe uma outra proteção muito famosa também gente que é o uso do metal de sacrifício ou chamado ano do de sacrifício tá é o metal que tem função de proteger o ferro contra a corrosão porque ele vai se oxidar no seu lugar então aqui vocês estão vendo um casco de um navio e várias barrinhas de magnésio reparem que o magnésio ele tem uma tendência de sofrer oxidação muito maior que a do ferro então quando os agentes externos oxigênio água tocarem aqui no ferro para oxidar o ferro o

magnésio vai dizer assim ei ei ei eu tô aqui ó podem me oxidar porque eu tenho mais tendência é oxidar que o ferro eu vou me oxidar no lugar dele por isso que o nome é metal de sacrifício porque em tese essa Barrinha aqui de magnésio ela se sacrifica pelo ferro obviamente que periodicamente essas barrinhas precisam ser trocadas porque se elas tiverem completamente oxidadas elas não mais irão proteger o ferro tá galera detalhe importante essa proteção ela é chamada de proteção catódica Cuidado para não confundir os nomes tá galera vejam bem vou ilustrar aqui para

vocês entenderem imagina que você tem aqui uma barra de ferro tá E aí você tem aqui o magnésio que é o magnésio que está protegendo ferro contra corrosão Os dois estão ligados por um fio Ok presta atenção para você nunca mais esquecer isso na sua vida ei ei Espera aí você tá assistindo essa aula e não deixou o like É sério Não não estou acreditando nisso pelo amor de Deus onde que você encontra uma questão do Enem resolvida que tem uma aula que completa do assunto hein pois é meu querido deixa o like já deixou

beleza professor pode continuar deixando like Tá bom então desculpa que eu me empolguei tá muito bem ó lembra que o magnésio tem mais tendência oxidado que o ferro então o fluxo de elétrons vai acontecer nesse sentido ó magnésio dando elétrons para o ferro certo logo nesse eletrodo acontece o processo de oxidação nesse eletrodo acontece o processo de corrosão de redução desculpa tá ano do de sacrifício lembre-se que a oxidação ela sempre acontece no ano do quem já assistiu playlist de pilha aqui no canal sabe disso ó macete vogal vogal oxidação sempre acontece no âmbito a

redução ela sempre vai acontecer no cátodo quem já assistiu playlist de pilha aqui do canal sabe disso ó macete consoante consoante redução sempre acontece no caso do oxidação sempre acontece no ano por isso que o nome do metal de sacrifício é ano do sacrifício porque o metal de sacrifício se sacrifica oxidando e a oxidação acontece no ano do então ano do sacrifício ou metal de sacrifício ou proteção catódica pera aí professor Mas por que proteção catódica quem que você tá protegendo aqui diz para mim quem que você tá protegendo Professor tô Protegendo o ferro Pois

é o ferro não é o cátodo Então você está protegendo o cátodo você está fazendo uma proteção catódica proteger o cátodo proteção catódica o ano do vai se oxidar para proteger o cátodo proteção catódica ou ano de sacrifício cara as paradas então tem que ensinar para vocês essa jogadinha de palavras senão se você decorar tropeça numa pedra esquece tudo e obviamente Essa não é a minha intenção tá aqui galera só mais um exemplo para vocês entenderem essa proteção contra a corrosão e tubulações metálicas ou tubulações subterrâneas usa-se muita proteção com ânodo de sacrifício então sem

tem ano dos barrinhas de magnésio que ficam conectadas Por um Fio a tubulação que é feita de ferro e aí com o passar do tempo esse magnésio vai ser oxidando e vai Protegendo o ferro contra a corrosão periodicamente esta Barrinha precisa ser substituída a barrinha de magnésio vamos voltar agora para a questão do Enem que você teve uma aula do assunto lembram da equação que eu expliquei para vocês ó ferro ar e água formando ferrugem aqui no caso o Enem resolveu escrever a ferrugem na forma de um óxido de ferro hidratado você já sabe meu

querido aluno que existem várias formas de escrever a ferrugem Então o que ele tá falando aqui vamos entender a pergunta e analisar as alternativas uma forma de garantir a durabilidade da estrutura e a sua resistência à umidade consiste na deposição de filmes finos nanocerâmicos deposição de filme lembra que a gente viu isso aí você deposita esse filme e esse filme ele vai servir como espécie de barreira impedindo o contato do Metal com o oxigênio do ar impedindo com que ele sofra o processo de oxidação nesse caso aqui ele fala que os filmes que ele vai

utilizar são a base de óxido de zircônia já é o zircônia oxidado e óxido de alumínio aqui no caso já é o alumínio oxidado sobre a superfície do objeto que se deseja proteger essa nanotecnologia aplicada na proteção contra a corrosão se baseia o quê proteção catódica que utilizam metal fortemente redutor mas pera aí gente isso aqui não tem nada a ver com o metal de sacrifício isso não é metal de sacrifício isso aqui é aquela proteção que Você pinta pinta entre aspas tá você reveste o metal com uma película para evitar o contato com oxigênio

metal de sacrifício tá gente o proteção catódica ou metal de sacrifício e lembra que o metal de sacrifício ele protege o cátodo é a proteção catódica você precisa do Metal colado no outro para que esse metal oxide não é um revestimento completo em toda a estrutura ou você pode ter o metal de sacrifício uma barra de ferro conectada por um fio que nem a gente viu agora pouco uma barra de ferro a barra de ferro conectada Por um Fio a magnésio é uma possibilidade também então ele tá falando aqui de proteção catódica que utilizam metal

fortemente redutor o metal fortemente redutor quer dizer o metal que a gente redutor metal que se oxida com muita facilidade o exemplo disso é o magnésio essa definição de proteção catódica que ele colocou aqui tá correta a questão toda que não é proteção catódica não é metal de sacrifício osircônia e o alumínio O óxido de zircônia O óxido de alumínio não estão se sacrificando pelo ferro até porque eles aqui já estão oxidados Olha não tem Como proteger o ferro nesse sentido de se oxidar no lugar dele a letra B gente uso de metal de sacrifício

eu vejo a e a b como basicamente a mesma coisa sendo dita com palavras diferentes então o metal de sacrifício que se oxida no lugar do ferro não é metal de sacrifício já falei passivação do ferro que fica revestido pelo seu próprio óxido Por mais que você não soubesse o que é essa passivação é quando você fala que fica revestido pelo seu próprio óxido é lembrem-se que o óxido de ferro que a ferrugem ela é um material frágil eu falei para você para vocês que ela tem uma estrutura que se degrada com muita facilidade então

para o ferro não funciona a ideia de você proteger utilizando o seu próprio óxido isso não faz sentido para o ferro tá é um exemplo de passivação bem interessante acontece com alumínio tá galera imagina por exemplo que você tem aqui uma barra de alumínio certo o alumínio ele é um metal que tem relativa facilidade em sioxidar só que o alumínio quando se oxida ele produz o óxido de alumínio que é uma substância que é basicamente Idêntica ao alumínio em termos de visual e ela não é uma estrutura que é degrada como a ferrugem então na

realidade uma barra de alumínio ela tem o óxido de alumínio na sua superfície externa porque esse alumínio da parte de fora ele tá em contato constante com o oxigênio do ar como alumínio tá em contato constante com oxigênio o que que acontece com alumínio em contato com oxigênio o alumínio vai oxidar porque se acabou de me falar que o alumínio tem grande tendência de sofrer oxidação Pois então o alumínio oxida só que você vendo não muda nada na estrutura ó se olhando aqui a estrutura tá íntegra e acaba que o próprio alumínio o oxidado passiva

o alumínio contra nova oxidação por isso o nome passivação então esse óxido de alumínio aquele protege toda a estrutura de alumínio aqui contra esse processo de corrosão contra o prosseguimento tá então esse exemplo aí de passivação do Alumínio É bem interessante no caso da passivação é o próprio óxido do Metal que protege ele contra corrosão nesse caso o ferro não consegue proteger ele mesmo contra a corrosão tá E outra gente a questão ela tá falando do óxido dizer cone óxido de alumínio Ela não tá falando do óxido de ferro tem esse outro detalhe também efeito

barreira que impede o contato com a gente oxidante eu acho que por tudo que eu falei tá muito claro a letra D né Essas películas nanocerâmicas elas vão impedir o contato do ferro que tá dentro da estrutura dentro da proteção da película com o oxigênio que está do lado de fora galvanização que usa outros metais com o menor potencial de redução não é aqui o processo de galvanização tá gente porque nesse caso a galvanização Ela utiliza o zinco para proteger ferro ou Aço contra o processo de corrosão então galvanização se utiliza do zinco aqui nós

utilizamos óxido de zircônio e óxido de alumínio portanto não é considerado um processo de galvanização meu querido aluno O que você achou dessa resolução gostou desse método bom caso você não saiba praticamente todas as questões que eu resolvo do Enem aqui no canal são nessa pegada a gente lê a questão eu vou te dar uma mini aula daquele assunto muitas vezes é uma aula completa mini aula assim é na forma de falar e aí depois dessa aula vem a resolução E você já vai entender o assunto na íntegra quando esse assunto cair de novo no

ENEM a sua chance de acertar é muito grande deixa aqui nos comentários eu quero saber o que vocês acharam dessa resolução vou ficando por aqui muito em breve eu vejo vocês no próximo vídeo aqui do canal um abraço e até a próxima valeu