Alternativa B - zinco é mais reativo que o hidrogênio, resultando em uma reação química.
Introdução
Para responder a essa questão, é necessário compreender a Série de Reatividade dos Metais e como ela determina se uma reação química de deslocamento ocorre entre um metal e um ácido.
Desenvolvimento
Quando utilizamos um ácido forte, como o ácido clorídrico (HCl), para limpar uma superfície metálica, estamos provocando uma reação química. O ácido clorídrico se dissocia em água formando íons de hidrogênio (H^+) e cloreto (Cl^-).
Se o metal presente na superfície (neste caso, o zinco - Zn) for capaz de doar elétrons para esses íons de hidrogênio, ocorre uma reação de oxirredução:
Zn_{(s)} + 2H^+_{(aq)} \rightarrow Zn^{2+}_{(aq)} + H_{2(g)}
Para que isso aconteça, o metal precisa ocupar uma posição mais alta na tabela de reatividade química do que o hidrogênio. Em termos simples:
- O Zinco (Zn) é um metal mais reativo que o Hidrogênio (H).
- Devido a essa diferença, o zinco desloca o hidrogênio do ácido.
- Essa reação gera cloreto de zinco (solúvel) e gás hidrogênio, limpando a superfície através da dissolução da camada superficial.
Analise
Vamos analisar cada item para entender por que a Alternativa B é a correta:
- (A) Zinco é mais reativo que o hidrogênio, não ocorrendo reação química.
- Incorreto. Se o zinco é mais reativo, a tendência é que ele reaja com o ácido, liberando energia e formando novos produtos. A afirmação de que "não ocorre reação" contradiz a premissa da maior reatividade.
- (B) Zinco é mais reativo que o hidrogênio, resultando em uma reação química.
- Correto. Esta é a definição clássica da reação entre metais ativos e ácidos. O zinco cede elétrons aos íons H^+, oxidando-se e reduzindo o hidrogênio a gás.
- (C) Hidrogênio e o zinco possuem reatividade muito semelhantes...
- Incorreto. Existe uma diferença significativa de potencial padrão de redução entre eles. Eles não são "semelhantes" o suficiente para impedir a reação; o zinco reage vigorosamente.
- (D) Hidrogênio é mais reativo que o zinco, não ocorrendo reação química.
- Incorreto. O hidrogênio é menos reativo que o zinco. Além disso, se o hidrogênio fosse mais reativo, ele não poderia ser deslocado pelo zinco.
- (E) Hidrogênio é mais reativo que o zinco, resultando em uma reação química.
- Incorreto. A lógica está invertida. Se o hidrogênio fosse mais reativo, ele manteria sua forma gasosa ou iônica e não sofreria redução pelo zinco.
Conclusão
A limpeza é eficiente porque o processo envolve uma transformação química onde o zinco atua como redutor, sendo mais reativo que o hidrogênio presente no ácido. Isso confirma que a reação ocorre espontaneamente.