Em uma marina no litoral do Ceará, 10,0 m² de aço devem ser protegidos por proteção catódica durante 5 anos…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma marina no litoral do Ceará, 10,0 m² de aço devem ser protegidos por proteção catódica durante 5 anos; corrente de proteção estimada 10,0 mA·m?². Proponha solução segura e sustentável e calcule a massa de ânodo de Mg (Mg ? Mg²? + 2e?) necessária. Use F=96485 C·mol?¹ e M(Mg)=24,305 g·mol?¹.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Solução proposta: uso de ânodos sacrificiais de magnésio distribuídos e monitoramento; cálculo: I = 10 mA·m?²×10 m² = 0,100 A. Tempo t = 5·365·24·3600 = 157680000 s. Q = I·t = 0,1·157680000 = 15 768 000 C. mol e? = Q/F = 163,4 mol e?; mol Mg = 163,4/2 = 81,7 mol; massa Mg = 81,7·24,305 ˜ 1986 g ˜ 2,0 kg. Justificativa: Mg atua como ânodo sacrificial (oxida-se), protegendo o aço; escolha sustentável se contemplar reposição programada, coleta de resíduos e evitar ligas tóxicas; complementar com revestimento inorgânico (Zn/SiO2) e manutenção reduz a perda ambiental.
Explicação
A solução proposta utiliza ânodos sacrificiais de magnésio, que se oxidam e protegem o aço, garantindo a integridade do material ao longo do tempo. O cálculo da corrente, carga e massa de magnésio é fundamentado em princípios eletroquímicos, garantindo a precisão na determinação da quantidade necessária. Além disso, a abordagem sustentável considera a reposição e a minimização de resíduos, alinhando-se a práticas ambientais responsáveis.
Raio-X da questão
proteção catódica
avaliacao
reações de oxirredução · cálculo estequiométrico
Revisar os conceitos de proteção catódica e cálculos estequiométricos.
O aluno pode confundir a quantidade de corrente necessária com a quantidade de ânodo a ser utilizado, não aplicando corretamente a relação entre corrente, tempo e massa.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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