Alguns tipos de vidros destinados à construção civil são auto limpantes devido à presença de filmes…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Alguns tipos de vidros destinados à construção civil são auto limpantes devido à presença de filmes nanoestruturados depositados em sua superfície. Vidros com filmes de TiO2, que apresentam propriedades fotocatalíticas, quando submetidos à radiação ultravioleta proveniente do sol, auxiliam na decomposição de compostos orgânicos aderidos na superfície do vidro. A reação a seguir é um exemplo de decomposição de um composto orgânico na presença da radiação ultravioleta (UV) catalisado por TiO2. Composto orgânico (s) + 26O2(g) luz UV + TiO2 18 CO2(g) + 18 H2O(l) Com respeito a essa reação, considere as afirmativas a seguir. UEL - 2013
- A) Na reação de decomposição, observa-se a oxidação dos átomos de carbono presentes no composto orgânico.
- B) O composto orgânico é o ácido octadecanóico.
- C) O catalisador TiO2 diminui a energia de ativação da reação de decomposição do composto orgânico.
- D) O catalisador TiO2 aumenta o rendimento da reação.
- E) Na reação de decomposição, observa-se a oxidação dos átomos de carbono presentes no composto orgânico.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o composto orgânico pelo balanço da reação. A equação não traz o composto, então ele é deduzido. Os produtos são 18 CO2 e 18 H2O, portanto o composto tem 18 átomos de carbono e 36 de hidrogênio. Para o oxigênio, a equação tem 26 x 2 = 52 O nos reagentes e 18 x 2 + 18 x 1 = 54 O nos produtos, o que indica que o composto contém 2 átomos de oxigênio. A fórmula é C18H36O2, que corresponde ao ácido octadecanóico (ácido esteárico). Assim, a alternativa B está correta.
- Analise a alternativa A. Em CO2 o carbono está no nox +4. No ácido octadecanóico, o carbono da carboxila tem nox +3 e os demais carbonos têm nox baixos, como -3 nos grupos CH2 e CH3. Logo, os carbonos são oxidados na combustão total, e A está correta. A alternativa E repete exatamente o mesmo texto, e por isso também está correta.
- Analise a alternativa C. O TiO2 atua como catalisador, pois oferece um caminho de reação de menor energia de ativação. Portanto C está correta.
- Analise a alternativa D. Catalisadores aumentam a velocidade da reação, mas não alteram a quantidade de produto formado nem o rendimento. Em uma reação completa, o rendimento é determinado pelos reagentes e pelas condições de equilíbrio, não pelo catalisador. Assim, a afirmação de que o TiO2 aumenta o rendimento é falsa, e D é a única alternativa incorreta.
- Comparação com o gabarito. O gabarito oficial indica D. Como A, B, C e E são verdadeiras, a questão só faz sentido se pedir a alternativa INCORRETA, comando que não aparece no enunciado fornecido. Com esse comando, o gabarito D está correto. Se a questão pedisse a alternativa correta, haveria várias respostas válidas, o que indica que o enunciado está incompleto.
💡 Dica: Analise a reação química e as propriedades do TiO2 na fotocatálise.
Alternativa por alternativa
O aluno pode achar que a oxidação só ocorre com o oxigênio como agente oxidante direto, sem perceber que o carbono muda de nox ao formar CO2. Também pode não identificar que o carbono do composto perde elétrons na combustão total.
O aluno pode não conseguir deduzir a fórmula a partir do balanço de C, H e O, e assim não relacionar o composto ao ácido octadecanóico. Também pode confundir a fórmula C18H36O2 com outro ácido graxo de cadeia diferente.
O aluno pode entender que catalisador aumenta a energia de ativação porque associa a ação do catalisador a uma 'energia extra' fornecida à reação. Também pode confundir a energia de ativação com a variação de entalpia da reação.
Por que engana: Confundir o papel do catalisador, acreditando que ele altera a energia de ativação de forma a aumentar a temperatura da reação.
CORRETA. O catalisador TiO2 aumenta o rendimento da reação, pois facilita a decomposição dos compostos orgânicos.
O aluno que marca E pode ter a mesma dificuldade de A, sem perceber que o texto é idêntico e portanto correto. Pode também pensar que, por se repetir, a alternativa é uma pegadinha e descartá-la sem análise.
Raio-X da questão
fotocatálise, decomposição orgânica, TiO2
avaliacao
fotocatálise · decomposição orgânica
Revisar conceitos de fotocatálise e reações de decomposição orgânica.
Confundir o papel do catalisador, acreditando que ele altera a energia de ativação de forma a aumentar a temperatura da reação.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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