Questão 115 — ENEM 2020 PPLCaderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Eletroquímica (corrosão de metais e condução iônica em soluções)
• ⚡ Nível: Fácil — exige apenas relacionar a presença de íons dissolvidos com o aumento da condutividade elétrica da água, sem cálculos
• 🎯 Tema/Habilidade: Corrosão eletroquímica do ferro/aço e o papel do eletrólito na velocidade da reação (competência de área ligada à compreensão de processos químicos do cotidiano, como enferrujamento de metais)
• 🏆 Gabarito: D — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Explique, em termos químicos, por que a maresia (água do mar com sal dissolvido) acelera a corrosão do aço."
• Palavras-chave decisivas: maresia, cloreto de sódio, intensificam sua corrosão
• Armadilha típica: confundir corrosão com um simples ataque químico direto do sal sobre o ferro (como se o NaCl "comesse" o metal), ou achar que o sal reage quimicamente com o carbono do aço — nenhuma das duas coisas é o mecanismo real.
• O que a resposta precisa demonstrar: entender que a corrosão do aço é um processo eletroquímico (uma pilha em miniatura na superfície do metal) e que qualquer fator que aumente a condutividade elétrica do meio aquoso acelera esse processo, permitindo maior fluxo de elétrons entre as regiões anódica e catódica.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Corrosão do ferro/aço: é um processo eletroquímico espontâneo em que o ferro metálico (Fe⁰) se oxida a Fe²⁺ (perdendo elétrons) em uma região da superfície (ânodo), enquanto, em outra região próxima (cátodo), o oxigênio dissolvido na água é reduzido, consumindo esses elétrons. O ferrugem (óxido/hidróxido de ferro hidratado) se forma a partir dos produtos dessa reação.
• Pilha de corrosão (célula eletroquímica local): para a corrosão acontecer de forma contínua, os elétrons liberados no ânodo precisam viajar pelo próprio metal até o cátodo, e os íons precisam se mover pela solução aquosa que cobre a peça — essa solução funciona como o eletrólito da pilha, fechando o circuito.
• Eletrólito e condutividade iônica: um eletrólito é uma substância que, dissolvida em água, libera íons livres capazes de conduzir corrente elétrica. Quanto maior a concentração de íons dissolvidos, maior a condutividade elétrica da solução e mais rápido o circuito da pilha de corrosão se completa.
• Cloreto de sódio (NaCl) como eletrólito forte: ao se dissolver em água, o NaCl se dissocia totalmente em Na⁺ e Cl⁻. Esses íons não participam diretamente das semirreações de oxidação do ferro ou de redução do oxigênio, mas tornam a água que reveste o metal muito mais condutora, funcionando como uma "autoestrada" para o transporte de carga entre as regiões anódicas e catódicas.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1: "gotículas de água do mar atingem os objetos de aço (liga de ferro e carbono) e intensificam sua corrosão" → revela que o efeito da maresia é um agravamento da corrosão já existente, não a criação de um novo tipo de ataque químico; o sal atua como catalisador do processo eletroquímico normal do ferro.
• Evidência 2: "efeito do cloreto de sódio na corrosão" → direciona o raciocínio para o papel específico do sal (NaCl) dissolvido na água, e não para o papel do próprio oxigênio ou da umidade isoladamente — a questão quer a função química do sal.
• Síntese: juntando as duas evidências, a explicação correta precisa mostrar como o NaCl, ao se dissolver na água que cobre o aço, modifica uma propriedade física-química da solução (a condutividade) de modo a acelerar o transporte de elétrons/íons na pilha de corrosão — e não descrever uma reação direta do sal com o ferro ou com o carbono.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Identificar o mecanismo da corrosão do aço

O aço é uma liga de ferro e carbono. Em contato com água e oxigênio do ar, o ferro sofre oxidação espontânea:

Semirreação anódica (oxidação): Fe(s) → Fe²⁺(aq) + 2e⁻

Semirreação catódica (redução do oxigênio, em meio neutro/aquoso): O₂(g) + 2H₂O(l) + 4e⁻ → 4OH⁻(aq)

Os elétrons liberados no ânodo percorrem o próprio metal até a região catódica, e os íons formados se movem através da película de água que recobre a superfície do aço. O produto final, após reações posteriores do Fe²⁺ com O₂ e água, é a ferrugem (óxido de ferro(III) hidratado, Fe₂O₃·xH₂O).

Subpasso 4.2 — Entender o papel do cloreto de sódio nesse circuito

Para que a pilha de corrosão funcione continuamente, a solução aquosa sobre o metal precisa conduzir corrente elétrica, transportando íons entre o ânodo e o cátodo. Água pura é uma condutora relativamente fraca, pois tem poucos íons livres. Quando gotículas de maresia (água do mar rica em NaCl) atingem o aço, o sal se dissolve e se dissocia:

NaCl(aq) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)

Esses íons Na⁺ e Cl⁻ aumentam fortemente a concentração de cargas livres na água que reveste o metal, tornando essa água muito mais condutora eletricamente. Com um eletrólito mais condutor, o circuito da pilha de corrosão se fecha com muito mais eficiência: o fluxo de elétrons do ânodo para o cátodo (pelo metal) e o fluxo de íons pela solução acontecem mais rapidamente, o que acelera as duas semirreações e, portanto, acelera a corrosão como um todo.

Subpasso 4.3 — Verificação

Note que o Na⁺ e o Cl⁻ não entram nas equações de oxidação do ferro nem de redução do oxigênio — eles não "reagem" quimicamente com o aço. O efeito é físico-químico: aumentam a condutividade iônica do meio. Isso bate exatamente com a alternativa que fala em tornar a água mais condutora, confirmando que o caminho de raciocínio eletroquímico é o correto e eliminando qualquer alternativa que descreva reação direta do sal com o ferro, o carbono ou a tinta do carro.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) reduz o ferro.

❌ Incorreta: o processo de corrosão faz exatamente o contrário — o ferro metálico (Fe⁰) sofre oxidação, perdendo elétrons e se transformando em Fe²⁺ (e depois Fe³⁺ na ferrugem). Não há redução do ferro na corrosão; é a redução do oxigênio que ocorre no cátodo, não do ferro. Além disso, o cloreto de sódio não é um agente redutor do ferro.

B) oxida o carbono.

❌ Incorreta: o carbono presente no aço (formando carbonetos e microestruturas na liga) não é o elemento que sofre a reação eletroquímica de corrosão; quem se oxida é o ferro. O carbono, na verdade, tem papel indireto ao formar microrregiões que favorecem pilhas galvânicas locais no aço, mas o cloreto de sódio não atua oxidando o carbono — essa afirmação inventa um mecanismo que não corresponde à química descrita no texto.

C) dissolve a pintura do carro.

❌ Incorreta: mesmo que a perda de pintura exponha o metal e facilite o contato com a umidade, o enunciado é claro ao afirmar que a maresia atinge diretamente "os objetos de aço", e a pergunta trata do efeito químico do NaCl na corrosão em si, não de um efeito mecânico/físico de remoção de revestimento. O cloreto de sódio não é solvente de tintas automotivas.

D) torna a água mais condutora.

✅ Correta: o cloreto de sódio dissolvido na água da maresia se dissocia em íons Na⁺ e Cl⁻, que aumentam a condutividade elétrica da solução aquosa sobre o aço. Essa maior condutividade acelera o transporte de elétrons e íons na pilha eletroquímica de corrosão (entre as regiões anódica e catódica), intensificando a velocidade das reações de oxidação do ferro e redução do oxigênio — exatamente o mecanismo que explica a corrosão acelerada pela maresia.

E) diminui a dissolução do oxigênio na água.

❌ Incorreta: na realidade, íons dissolvidos costumam ter pouco efeito relevante para o mecanismo aqui discutido, mas mesmo que a solubilidade do O₂ diminuísse ligeiramente pela presença de sal ("efeito salting-out"), isso tornaria a corrosão mais lenta, e não mais rápida, já que o oxigênio é reagente essencial na semirreação catódica. Essa alternativa contraria o sentido do fenômeno descrito no enunciado (intensificação da corrosão).

🏆 Gabarito: D — o cloreto de sódio da maresia se dissocia em íons que tornam a água sobre o aço mais condutora, acelerando o transporte de elétrons e íons na pilha eletroquímica responsável pela corrosão do ferro.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: apenas a alternativa D descreve corretamente o papel do NaCl como eletrólito que aumenta a condutividade da água, mecanismo que efetivamente acelera a pilha de corrosão do aço; todas as demais alternativas descrevem reações ou efeitos que não correspondem à química real do processo.
• Padrão de cobrança: o ENEM gosta de trazer situações do cotidiano (carros enferrujando perto do mar, tanques, estruturas metálicas em regiões litorâneas) para cobrar o conceito de corrosão eletroquímica e o papel de eletrólitos como o NaCl na aceleração desse processo.
• Generalização: sempre que uma questão envolver "sal acelerando ferrugem" ou "ambientes litorâneos corroendo metais mais rápido", pense em eletroquímica: o sal não reage diretamente com o metal, ele torna o meio mais condutor e facilita o fluxo de elétrons/íons da pilha de corrosão.
• Dica de eliminação rápida: descarte de cara qualquer alternativa que proponha uma reação direta e específica do sal com um elemento da liga (como "oxida o carbono" ou "reduz o ferro") — corrosão por maresia é fenômeno físico-químico de condutividade, não reação química direta do NaCl com o metal.
• Conexões: revise também pilhas galvânicas e proteção catódica (uso de "metal de sacrifício", como zinco em ferro galvanizado) e o papel de eletrólitos em baterias — são temas que compartilham a mesma lógica de transporte de carga em solução.