Questão 20 - Prova V4 - Fuvest 2025

O ferro, na presença de oxigênio (${\mathrm{O}}_2$) e umidade (${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$), sofre o processo de oxidação.

Para uma melhor visualização, tem-se que a reação citada é representada pela seguinte equação, em que as massas dos reagentes e produtos estão apresentadas:

$$\begin{gathered} \mathrm{Fe}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}+\frac{1}{2}{\mathrm{O}}_2\to \mathrm{Fe}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2 \\ {\mathrm{m}}_{\mathrm{r}1} {\mathrm{m}}_{\mathrm{r}2} {\mathrm{m}}_{\mathrm{r}3} {\mathrm{m}}_{\mathrm{p}} \end{gathered}$$

A diferença de massa entre a ferrugem (${\mathrm{m}}_{\mathrm{p}}$) e o ferro (${\mathrm{m}}_{\mathrm{r}1}$) é o que se quer verificar. Portanto, observando o Princípio de Conservação das Massas, tem-se:

$$\begin{gathered} {\mathrm{m}}_{\mathrm{p}}={\mathrm{m}}_{\mathrm{r}1}+{\mathrm{m}}_{\mathrm{r}2}+{\mathrm{m}}_{\mathrm{r}3} \\ ∆\mathrm{m}={\mathrm{m}}_{\mathrm{p}}-{\mathrm{m}}_{\mathrm{r}1}={\mathrm{m}}_{\mathrm{r}1}+{\mathrm{m}}_{\mathrm{r}2}+{\mathrm{m}}_{\mathrm{r}3}-{\mathrm{m}}_{\mathrm{r}1}\to ∆\mathrm{m}={\mathrm{m}}_{\mathrm{r}2}+{\mathrm{m}}_{\mathrm{r}3} \end{gathered}$$

Assim, a variação de massa é positiva e corresponde às massas de água e gás oxigênio que são agregadas ao produto sólido (a ferrugem, representada pelo $\mathrm{Fe}{\left(\mathrm{OH}\right)}_2$ ). Logo, o gráfico será:

O aço inoxidável não reage com o oxigênio e com a umidade. Como não sofre oxidação, a massa da barra permanecerá inalterada ao longo do tempo. Logo, o gráfico precisa ser conforme o seguinte: