(FGV-SP) Ligas metálicas são uniões de dois ou mais metais, podendo ainda incluir semimetais ou não metais, mas sempre com predominância dos elementos metálicos. Considere as seguintes ligas: aço; bronze; ouro 14 quilates e latão. Indique a alternativa que apresenta os elementos predominantes.
a) Fe e C; Pb, Zn e Sn; Au e Al; Cu e Pb.
b) Fe e \mathrm{Cu} ; \mathrm{Cu} e \mathrm{Pb} ; \mathrm{Au} e \mathrm{Ag} ; \mathrm{Cu} e Sn .
c) Fe e C; Cu e Sn; Au e Co; Cu, Sn e Si.
d) Fe e Cd; Cu e Si; Au e Cu; Cu, Sn e Pb.
e) Fe e C; Cu e Sn; Au e Cu; Cu e Zn.

Passo 1

O enunciado pede que eu identifique, entre as alternativas dadas, os elementos predominantes nas seguintes ligas: aço; bronze; ouro 14 quilates; latão.
Informações relevantes fornecidas pelo enunciado: as alternativas (a) a (e) apresentam pares (ou trios) de elementos para cada liga e uma dessas alternativas está correta. Não há figura nem tabela adicional. Vou confrontar o que sei sobre cada liga com as opções e escolher a alternativa que coincide com os elementos predominantes.

Passo 2

Aço — o que o enunciado exige aqui: indicar os elementos predominantes no aço.
Explicação didática: o aço é, basicamente, uma liga à base de ferro cuja principal propriedade é obtida adicionando pequenas quantidades de carbono para alterar dureza e resistência. A nomenclatura comum chama-se “aço” quando a fase principal é ferro metálico e o carbono é o principal elemento de liga (outros elementos podem existir em pequenas quantidades). Portanto o par predominante é \mathrm{Fe} e \mathrm{C}.
Observação prática: o teor de carbono em aços comerciais costuma ficar, tipicamente, entre cerca de 0{,}02\% e 2{,}0\% em massa — é pouco, mas suficiente para caracterizar a liga como aço.

Passo 3

Bronze — identificar os elementos predominantes.
Explicação didática: tradicionalmente, “bronze” é uma liga baseada em cobre com estanho como o principal elemento de liga. Historicamente e na prática metalúrgica, bronze clássico tem cobre como componente majoritário e estanho como o segundo elemento mais importante. Logo o par predominante é \mathrm{Cu} e \mathrm{Sn}.
Exemplo numérico (típico): bronzes podem ter, por exemplo, cerca de 88\% a 95\% de \mathrm{Cu} e 5\% a 12\% de \mathrm{Sn}, variando com o tipo.

Passo 4

Ouro 14 quilates — como interpretar “14 quilates” e quais elementos predominam.
Aula rápida sobre quilates: o quilate usado para ouro indica a fração de ouro puro na liga, em partes de 24. Assim, ouro 14 quilates significa que 14 das 24 partes são ouro puro. Em fórmula:
\text{fração de ouro} = \frac{14}{24} \approx 0{,}5833 \quad\text{(ou }58{,}33\%\text{)}çã
Isso mostra que o ouro ( \mathrm{Au}) é o elemento predominante nessa liga. O restante (aprox. 41{,}67\%) é composto por metais de liga — na ourivesaria, os mais usados como ligantes são cobre ( \mathrm{Cu}) e prata ( \mathrm{Ag}), sendo o cobre muito comum (especialmente em ouro rosé/rosa) porque confere cor e resistência. Portanto, na prática, o par predominante indicado entre as opções costuma ser \mathrm{Au} e \mathrm{Cu} (ou \mathrm{Au} e \mathrm{Ag} dependendo da liga específica), mas a escolha mais usual para ouro 14k usado em jóias é \mathrm{Au} e \mathrm{Cu}.

Passo 5

Latão — identificar os elementos predominantes.
Explicação didática: latão (brass) é uma liga onde o cobre é o metal base e o zinco é o principal elemento de liga. Portanto o par predominante é \mathrm{Cu} e \mathrm{Zn}.
Exemplo numérico: composições típicas de latão variam bastante, por exemplo 60\% a 90\% de \mathrm{Cu} e o restante de \mathrm{Zn}, dependendo da aplicação.

Passo 6

Comparação com as alternativas do enunciado. Vou verificar rapidamente cada alternativa em relação ao que foi concluído:
  • A partir dos passos anteriores esperamos: aço = \mathrm{Fe} e \mathrm{C}; bronze = \mathrm{Cu} e \mathrm{Sn}; ouro 14k = \mathrm{Au} e \mathrm{Cu} (mais comum); latão = \mathrm{Cu} e \mathrm{Zn}.
    Agora vejo as alternativas e confronto:
    a) não corresponde (tem metais errados para várias ligas).
    b) não corresponde (bronze e latão estão errados).
    c) não corresponde (ouro com \mathrm{Co} e latão com \mathrm{Si} estão incorretos).
    d) não corresponde (aço com \mathrm{Cd} e bronze com \mathrm{Si} estão incorretos).
    e) corresponde exatamente ao que concluí: aço \mathrm{Fe} e \mathrm{C}; bronze \mathrm{Cu} e \mathrm{Sn}; ouro 14 quilates \mathrm{Au} e \mathrm{Cu}; latão \mathrm{Cu} e \mathrm{Zn}.

Resposta

(e)

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