Uma equipe desenvolveu microcápsulas para liberar um pesticida no solo por meio de uma membrana polimérica…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma equipe desenvolveu microcápsulas para liberar um pesticida no solo por meio de uma membrana polimérica porosa. O interior da cápsula apresenta maior concentração do princípio ativo que o solo ao redor. Nos ensaios, a temperatura, a viscosidade do meio e o tamanho médio das partículas foram mantidos constantes. Para definir o intervalo de tempo em que o pesticida será liberado, os pesquisadores precisam modelar o transporte do princípio ativo através da membrana, provocado pela diferença de concentração entre os dois lados. Com base no texto, qual grandeza física deve ser determinada para prever a taxa de liberação do pesticida através da membrana?
- A) Reatividade química do princípio ativo
- B) Coeficiente de difusão do princípio ativo
- C) Temperatura do sistema de liberação
- D) Densidade média das partículas dispersas
- E) Viscosidade do meio de dispersão
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- O enunciado descreve um transporte de massa provocado por diferença de concentração entre o interior da microcápsula e o solo ao redor, através de uma membrana porosa. Esse é o fenômeno de difusão.
- Na lei de Fick, o fluxo de massa através de uma membrana é proporcional ao gradiente de concentração, e a constante de proporcionalidade é o coeficiente de difusão do material que atravessa a membrana. Portanto, para prever a taxa de liberação, é necessário determinar o coeficiente de difusão do princípio ativo.
- O enunciado informa que temperatura, viscosidade e tamanho médio das partículas foram mantidos constantes, ou seja, essas grandezas não são as variáveis a determinar; a incógnita é a grandeza que relaciona o gradiente de concentração com o fluxo.
- Analisando as alternativas: a alternativa A está errada, pois a reatividade química não controla o transporte físico através da membrana; a C está errada, pois a temperatura foi mantida constante e é um parâmetro dado, não a grandeza a ser determinada; a D está errada, pois a densidade média das partículas não aparece como fator do transporte por diferença de concentração; a E está errada, pois a viscosidade também foi mantida constante e foi tratada como dado do experimento.
- Conclusão: a grandeza que deve ser determinada para prever a taxa de liberação é o coeficiente de difusão do princípio ativo, alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Considere os princípios da física relacionados à liberação de substâncias.
Alternativa por alternativa
O aluno associa a liberação do pesticida a uma reação química entre o princípio ativo e o solo, como se a substância fosse consumida ou transformada no processo.
Por que engana: Confundir a importância da viscosidade com a difusão, acreditando que a viscosidade é o fator mais relevante para a liberação controlada.
A liberação ocorre pelo transporte do princípio ativo através da membrana em razão de uma diferença de concentração. Nesse mecanismo, a taxa de transporte é determinada pelo coeficiente de difusão, que relaciona o fluxo da substância ao gradiente de concentração. Como a temperatura, a viscosidade e o tamanho das partículas foram mantidos constantes, essas grandezas não são a informação principal solicitada para prever a taxa nesse modelo.
O aluno imagina que a temperatura controla diretamente a velocidade de liberação e esquece que, no enunciado, ela foi mantida constante e não é a grandeza a ser determinada.
O aluno supõe que a quantidade de partículas dispersas ou sua densidade determina o transporte através da membrana, confundindo a dispersão das partículas com o transporte molecular do princípio ativo.
O aluno pensa que a viscosidade do meio regula diretamente a passagem do princípio ativo pela membrana, sem notar que ela foi mantida constante e que o fenômeno principal é a difusão.
Raio-X da questão
liberação controlada de substâncias
avaliacao
difusao de substancias · propriedades fisicas dos materiais
Revisar os fatores físicos que influenciam a liberação de substâncias em pesticidas.
Confundir a importância da viscosidade com a difusão, acreditando que a viscosidade é o fator mais relevante para a liberação controlada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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