ENEM - 2013 Músculos artificiais são dispositivos feitos com plásticos inteligentes que respondem a uma…

Questão

ENEM - 2013 Músculos artificiais são dispositivos feitos com plásticos inteligentes que respondem a uma corrente elétrica com um movimento mecânico. A oxidação e redução de um polímero condutor criam cargas positivas e/ou negativas no material, que são compensadas com a inserção ou expulsão de cátions ou ânions. Por exemplo, na figura os filmes escuros são de polipirrol e o filme branco é de um eletrólito polimérico contendo um sal inorgânico. Quando o polipirrol sofre oxidação, há a inserção de ânions para compensar a carga positiva no polímero e o filme se expande. Na outra face do dispositivo o filme de polipirrol sofre redução, expulsando ânions, e o filme se contrai. Pela montagem, em sanduíche, o sistema todo se movimenta de forma harmônica, conforme mostrado na figura. DE PAOLI, M. A. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, São Paulo, maio 2001 (adaptado). A camada central de eletrólito polimérico é importante porque A camada central de eletrólito polimérico é importante porque

1. A) Absorve a irradiação de partículas carregadas, emitidas pelo aquecimento elétrico dos filmes de polipirrol.
2. B) Permite a difusão dos íons promovida pela aplicação de diferença de potencial, fechando o circuito elétrico.
3. C) Mantém um gradiente térmico no material para promover a dilatação/contração térmica de cada filme de polipirrol.
4. D) Permite a condução de elétrons livres, promovida pela aplicação de diferença de potencial, gerando corrente elétrica.
5. E) Promove a polarização das moléculas poliméricas, o que resulta no movimento gerado pela aplicação de diferença de potencial.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. O enunciado explica que, na oxidação do polipirrol, ânions são inseridos no filme para compensar a carga positiva, e na redução, ânions são expulsos. Essa troca de íons só ocorre se houver um meio por onde os íons possam se deslocar entre os dois filmes de polipirrol.
2. A camada central é o eletrólito polimérico contendo um sal inorgânico, ou seja, um meio com íons móveis. Quando se aplica diferença de potencial, esses íons se difundem através da camada central, levando a carga de um filme ao outro e fechando o circuito elétrico. Assim, a alternativa B está correta.
3. A alternativa A está errada porque não há absorção de partículas carregadas pela camada central; o movimento é produzido por troca de íons, não por irradiação.
4. A alternativa C está errada porque o movimento não depende de gradiente térmico; a expansão e contração vêm da oxidação e redução, não de variação de temperatura.
5. A alternativa D está errada porque, em um eletrólito, a condução se dá por íons, e não por elétrons livres como em um metal.
6. A alternativa E está errada porque a polarização das moléculas poliméricas não é o mecanismo descrito; o movimento resulta da inserção e expulsão de ânions.
7. Portanto, a camada central é importante porque permite a difusão dos íons, o que fecha o circuito e possibilita a compensação de cargas nos dois filmes.

💡 Dica: Considere as funções do eletrólito polimérico.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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