Atualmente, soldados em campo, seja em treinamento ou em combate, podem aquecer suas refeições, prontas e embaladas em bolsas plásticas, utilizando aquecedores químicos, sem precisar fazer fogo. Dentro dessas bolsas existe magnésio metálico em pó e, quando o soldado quer aquecer a comida, ele coloca água dentro da bolsa, promovendo a reação descrita pela equação química:
O aquecimento dentro da bolsa ocorre por causa da:
A) redução sofrida pelo oxigênio, que é uma reação exotérmica.
B) oxidação sofrida pelo magnésio, que é uma reação exotérmica.
C) redução sofrida pelo magnésio, que é uma reação endotérmica.
D) oxidação sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação exotérmica.
E) redução sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação endotérmica.
Resolução em Texto
📚 Matérias Necessárias para a Solução da Questão: Química Geral (Reações de Oxirredução, Termoquímica)
📝 Tema/Objetivo Geral: Analisar uma reação redox que libera calor (exotérmica) e identificar o agente oxidado
📊 Nível da Questão: Médio
🎯 Gabarito: B
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
🔥 A questão apresenta uma reação entre magnésio metálico (Mg) e água, utilizada em aquecedores químicos portáteis, como em refeições militares.
📌 O comando quer saber o que causa o aquecimento da bolsa, ou seja, o que promove a liberação de energia.
🎯 O objetivo é identificar a espécie química que sofre oxidação e reconhecer se essa reação é exotérmica ou endotérmica.
Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
🔁 Em uma reação de oxirredução, uma espécie perde elétrons (oxidação) e outra os ganha (redução).
🌡️ Reações exotérmicas liberam calor, indicado na equação ao lado dos produtos.
📌 Analisando o número de oxidação (NOX):
- Mg (s) tem NOX = 0
- No produto Mg(OH)₂, o Mg está com NOX = +2
➡️ Isso indica que o magnésio foi oxidado, pois perdeu 2 elétrons.
Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
🧪 Equação fornecida:
Mg (s) + 2 H₂O (l) → Mg(OH)₂ (s) + H₂ (g) + 350 kJ
📌 A equação mostra claramente a liberação de 350 kJ de energia, o que caracteriza uma reação exotérmica.
📌 O magnésio reage com a água, formando hidróxido de magnésio e gás hidrogênio, aquecendo o conteúdo da bolsa.
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio
✔ O magnésio passa de NOX 0 → +2 → oxidação
✔ A liberação de 350 kJ no lado dos produtos confirma que é uma reação exotérmica
✔ O hidrogênio da água (H⁺) é reduzido a H₂ (gás), mas o aquecimento decorre da oxidação do magnésio
Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
A) redução sofrida pelo oxigênio, que é uma reação exotérmica.
❌ O oxigênio da água não sofre redução aqui.
B) oxidação sofrida pelo magnésio, que é uma reação exotérmica.
✅ Correta! O magnésio é oxidado (NOX 0 → +2) e a reação libera calor.
C) redução sofrida pelo magnésio, que é uma reação endotérmica.
❌ O magnésio é oxidado, não reduzido. E a reação é exotérmica.
D) oxidação sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação exotérmica.
❌ O hidrogênio é reduzido (H⁺ → H₂), não oxidado.
E) redução sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação endotérmica.
❌ A redução está correta, mas a reação é exotérmica, não endotérmica.
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
🔥 O aquecimento da bolsa ocorre devido à oxidação do magnésio metálico, que perde elétrons e forma Mg²⁺, liberando 350 kJ na reação com a água. Essa energia aquece o alimento, sem necessidade de fogo.
🔍 Resumo Final: A reação é exotérmica e ocorre devido à oxidação do magnésio, portanto a alternativa correta é a B.
