Questão 120, caderno azul do ENEM 2020 DIGITAL

O elemento ferro é essencial em nossa alimentação, pois ajuda a prevenir doenças como a anemia. Normalmente, na alimentação é ingerido na forma de Fe3+, sendo necessário o uso de agentes auxiliares de absorção, como o ácido ascórbico (vitamina C), cuja ação pode ser representada pelo esquema reacional a seguir.

A ação do ácido ascórbico ocorre por meio de uma reação de

A) eliminação

B) substituição

C) oxirredução

D) neutralização

E) hidrogenação

✍ Resolução Em Texto

Matérias Necessárias para a Solução da Questão:
- Química Geral: Reações de Oxirredução (Redox), Número de Oxidação (NOX).

Tema/Objetivo Geral:
- Identificar uma reação de oxirredução a partir da análise da variação do estado de oxidação de um dos reagentes.

Nível da Questão:
- Médio. A questão pode assustar pela presença de uma molécula orgânica complexa. No entanto, a chave para resolvê-la está em focar no participante mais simples da reação: o íon de ferro. A identificação da mudança em sua carga é direta e suficiente para classificar a reação, mas exige conhecimento prévio do que é uma reação de oxirredução.

Gabarito:
- C) oxirredução. A alternativa está correta porque a reação mostra o íon de ferro mudando seu estado de oxidação de Fe³⁺ para Fe²⁺. Essa transferência de elétrons (o ferro ganhou um elétron, sofrendo redução) caracteriza inequivocamente a reação como sendo de oxirredução.

Resolução Passo a Passo

1️⃣ PASSO 1 – O QUE A QUESTÃO QUER? (O MAPA DA MINA)

Decodificação do Objetivo: A questão nos mostra uma reação química onde a vitamina C (ácido ascórbico) interage com o ferro. A missão é simples: dar o nome técnico para o tipo de reação que está acontecendo.

Simplificação Radical (A Analogia Central): Pense em uma reação de oxirredução como uma transação de “dinheiro” de elétrons. Um dos participantes é o “doador” (perde elétrons, oxida) e o outro é o “receptor” (ganha elétrons, reduz). Não existe doação sem recepção. O verdadeiro desafio aqui é olhar para a nossa reação e verificar se essa “transferência de elétrons” aconteceu. Se alguém mudou sua “riqueza” de elétrons, então o crime foi uma oxirredução.

Plano de Ataque (O Roteiro da Investigação): Nosso plano será o seguinte:
1. Focar no Suspeito Simples: Em vez de nos assustarmos com a molécula orgânica gigante, vamos focar no suspeito mais fácil de interrogar: o íon de ferro.
2. Verificar o “Extrato Bancário”: Vamos comparar o “saldo” de carga do ferro antes (nos reagentes) e depois (nos produtos) da reação.
3. Dar o Veredito: Com base na mudança de “saldo”, vamos classificar a reação.

2️⃣ PASSO 2 – DESVENDANDO AS FERRAMENTAS (A CAIXA DE FERRAMENTAS)

Para este caso, nossa principal ferramenta é a tabela de investigação de Reações Redox.

🕵️‍♂️ Fenômeno	🔎 O Que Acontece?	💸 Analogia (“Dinheiro” de Elétrons)	NOX (Número de Oxidação)
Oxidação	Um átomo, íon ou molécula PERDE elétrons.	Fica “mais pobre” em elétrons, mas “mais rico” em carga positiva.	O NOX AUMENTA.
Redução	Um átomo, íon ou molécula GANHA elétrons.	Fica “mais rico” em elétrons, mas “mais pobre” em carga positiva.	O NOX DIMINUI.
Reação de Oxirredução	Os dois processos ocorrem simultaneamente. Alguém oxida E alguém reduz.	É uma transferência completa.	O NOX de pelo menos dois elementos deve variar.

3️⃣ PASSO 3 – INTERPRETAÇÃO GUIADA (MÃO NA MASSA)

Agora, vamos aplicar nossa ferramenta ao caso, focando no ferro.

Ferro nos Reagentes (Antes): O ferro está na forma de Fe³⁺. Seu número de oxidação (NOX) é +3.
Ferro nos Produtos (Depois): O ferro está na forma de Fe²⁺. Seu número de oxidação (NOX) é +2.

Análise da Transação:

O NOX do ferro passou de +3 para +2. O NOX diminuiu.
Consultando nossa tabela, uma diminuição do NOX significa que o ferro ganhou elétrons. O nome desse processo é Redução.

Se o ferro sofreu redução, ele precisou “roubar” elétrons de alguém. Quem foi o “doador”? O ácido ascórbico, que, ao perder elétrons, sofreu Oxidação (note como ele perdeu os hidrogênios das hidroxilas do anel e ganhou novas duplas com o oxigênio).

Como temos um processo de oxidação e um processo de redução acontecendo ao mesmo tempo, a reação como um todo é classificada como uma Reação de Oxirredução.

🚨 ARMADILHA CLÁSSICA! 🚨
CUIDADO! A armadilha mais sedutora aqui é a palavra “ácido”. Ao ler “ácido ascórbico” e ver a presença de H⁺ nos produtos, um aluno pode pular para a conclusão de que se trata de uma reação de neutralização (Alternativa D). No entanto, uma neutralização clássica envolve a reação de um ácido com uma BASE para formar sal e água. Aqui, o ácido está reagindo com um íon metálico, e o evento principal é a transferência de elétrons, não a neutralização ácido-base.

A Bússola (O Perfil do Culpado):
- Síntese do raciocínio: A evidência irrefutável é a mudança no estado de oxidação do ferro (de +3 para +2). Qualquer reação onde ocorra variação de NOX é, por definição, uma reação de oxirredução.
- Expectativa: A alternativa correta deve ser oxirredução.

4️⃣ PASSO 4 – ALTERNATIVAS COMENTADAS (A AUTÓPSIA)

Vamos analisar cada suspeito para confirmar nossa investigação.

A) eliminação.
- A “Narrativa do Erro”: O candidato pode ver que hidrogênios “saíram” da molécula e pensar em eliminação.
- O “Diagnóstico do Erro”: Classificação Incompleta. Embora tecnicamente ocorra uma desidrogenação (um tipo de oxidação orgânica), o termo “eliminação” é muito genérico e não captura a essência da reação, que é a transferência de elétrons para o ferro.
- Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.

B) substituição.
- A “Narrativa do Erro”: O candidato não vê uma lógica clara e chuta um tipo comum de reação.
- O “Diagnóstico do Erro”: Contradição Direta. Em uma substituição, um átomo ou grupo é trocado por outro. Isso não acontece aqui; a estrutura principal do ácido ascórbico é alterada.
- Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.

C) oxirredução.
- Análise de Correspondência: Esta alternativa descreve perfeitamente o processo, evidenciado pela mudança do NOX do ferro de +3 para +2. Corresponde à nossa “Expectativa”.
- Conclusão: ✔️ Alternativa correta.

D) neutralização.
- A “Narrativa do Erro”: O candidato cai na “Armadilha Clássica” ao ver a palavra “ácido”.
- O “Diagnóstico do Erro”: Confundir Tipos de Reação. A reação não envolve uma base para neutralizar o ácido. A característica principal é a transferência de elétrons.
- Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.

E) hidrogenação.
- A “Narrativa do Erro”: O candidato se confunde com os termos.
- O “Diagnóstico do Erro”: Inversão de Lógica. Hidrogenação é a adição de hidrogênio (um tipo de redução orgânica). Na reação, o ácido ascórbico está perdendo hidrogênios (desidrogenação), o que é uma oxidação.
- Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.

5️⃣ PASSO 5 – O GRAND FINALE (APRENDIZAGEM EXPANDIDA)

Frase de Fechamento: Fica provado que a reação é uma (C) oxirredução, onde a heroica Vitamina C se sacrifica (oxida) para converter o ferro em uma forma mais facilmente absorvível pelo nosso corpo (reduzida).

Resumo-flash (A Imagem Mental): Vitamina C doa elétrons, o NOX do Ferro reduz. É Redox, não há quem discuta.

🧠 Para ir Além (A Ponte para o Futuro): O mesmo princípio de uma reação de oxirredução que nos ajuda a absorver ferro é o que causa um dos maiores problemas da indústria e do dia a dia: a ferrugem (corrosão do ferro). A ferrugem é, essencialmente, a reação inversa: o ferro metálico (Fe⁰) reage com o oxigênio (O₂) e a água, perde elétrons (oxida) e se transforma em óxidos de ferro, como o Fe₂O₃, onde o ferro está no estado Fe³⁺. A Vitamina C nos ajuda a transformar o Fe³⁺ em Fe²⁺; a natureza, através da ferrugem, faz o oposto. Do interior de nossas células à lataria de um carro velho, a dança de elétrons do ferro está em toda parte.