A passivação em metais como o alumínio ocorre devido:
a) A formação de um filme estável de óxido compacto.
b) À ausência de água e oxigênio no ambiente.
c) À precipitação de sais insolúveis sobre o metal.
d) Ao aumento da rugosidade superficial.

Passo 1

O enunciado pergunta: “A passivação em metais como o alumínio ocorre devido:” e apresenta quatro alternativas:
a) A formação de um filme estável de óxido compacto.
b) À ausência de água e oxigênio no ambiente.
c) À precipitação de sais insolúveis sobre o metal.
d) Ao aumento da rugosidade superficial.
O objetivo é identificar a causa da passivação do alumínio dentre as alternativas apresentadas.

Passo 2

O que significa “passivação” (explicação didática): passivação é um fenômeno em que a superfície de um metal fica recoberta por uma camada que reduz muito a velocidade das reações químicas (principalmente corrosão) entre o metal e o ambiente. Em linguagem simples: o metal cria uma “casquinha” na superfície que protege o interior, diminuindo a rapidez com que o metal continua se transformando em produtos de corrosão. Essa camada precisa ser aderente (grudar bem), contínua (sem buracos) e pouco reativa.

Passo 3

Como isso acontece no alumínio (passo a passo químico): quando o alumínio entra em contato com o oxigênio do ar, ele reage muito rapidamente formando óxido de alumínio. A reação pode ser escrita assim:
4Al + 3O_2 \to 2Al_2O_3
Esse Al_2O_3 (óxido de alumínio) é um sólido duro, muito pouco solúvel e que adere bem à superfície metálica. Ele forma uma camada muito fina (da ordem de nanômetros a micrômetros) mas bastante compacta.

Passo 4

Por que essa camada protege (intuição eletroquímica simples): a camada de óxido atua como uma barreira física e química — ela impede que o oxigênio, a água e os íons atinjam o metal subjacente facilmente. Na linguagem de eletricidade/eletroquímica, a presença dessa camada reduz a área ativa disponível para as reações anódicas e catódicas que causam corrosão, diminuindo a corrente de corrosão. Então, em vez de o alumínio continuar “se corroendo”, ele fica estabilizado sob essa película protetora.

Passo 5

Por que a alternativa (b) está errada: a passivação não ocorre por ausência de água e oxigênio; justamente o contrário — a presença de oxigênio (do ar) é que permite a formação do óxido protetor. Se houvesse completa ausência de oxigênio, não haveria formação dessa película de óxido e, portanto, não haveria esse tipo de passivação.

Passo 6

Por que a alternativa (c) está errada: a precipitação de sais insolúveis pode cobrir uma superfície, mas isso não é o mecanismo típico de passivação do alumínio. Além disso, precipitados soltos tendem a ser menos aderentes e podem até favorecer corrosão localizada ao reter água e sais (por exemplo, cloretos). A passivação verdadeira é uma camada química contínua e aderente (óxido), não simples precipitado de sais.

Passo 7

Por que a alternativa (d) está errada: aumento da rugosidade superficial não gera passivação. Rugosidade altera área e pode aumentar pontos de iniciação de corrosão localizada; não cria por si só uma camada química protetora. A passivação é um fenômeno químico de formação de filme, não uma consequência geometria da superfície.

Passo 8

Resumo final do raciocínio: o alumínio se “passiva” porque forma rapidamente, em contato com o ar, uma camada aderente e compacta de óxido ( Al_2O_3) que protege o metal subjacente ao dificultar o acesso de agentes corrosivos. As outras alternativas descrevem condições que não explicam corretamente esse mecanismo.

Resposta

a)

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