Questão 54 do ENEM PPL 2014

Question

Os bafômetros (etilômetros) indicam a quantidade de álcool, \ce{C2H6O} (etanol), presente no organismo de uma pessoa através do ar expirado por ela. Esses dispositivos utilizam células a combustível que funcionam de acordo com as reações químicas representadas:

(\text{I})\quad \ce{C2H6O (g) -> C2H4O (g) + 2 H+ (aq) + 2 e- }

(\text{II})\quad \frac{1}{2}\ \ce{O2 (g) + 2 H+ (aq) + 2 e- -> H2O (l)}

BRAATHEN, P. C. Hálito culpado: o princípio químico do bafômetro. Química Nova na Escola, n. 5, maio 1997 (adaptado).

Na reação global de funcionamento do bafômetro, os reagentes e os produtos desse tipo de célula são

A
o álcool expirado como reagente; água, elétrons e \ce{H+} como produtos.
B
o oxigênio do ar e \ce{H+} como reagentes; água e elétrons como produtos.
C
apenas o oxigênio do ar como reagente; apenas os elétrons como produto.
D
apenas o álcool expirado como reagente; água, \ce{C2H4O} e \ce{H+} como produtos.
E
o oxigênio do ar e o álcool expirado como reagentes; água e \ce{C2H4O} como produtos.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 54 do ENEM PPL 2014

1º dia · Ciências da Natureza · Química: Pilhas e potencial de redução

Os bafômetros (etilômetros) indicam a quantidade de álcool, \ce{C2H6O} (etanol), presente no organismo de uma pessoa através do ar expirado por ela. Esses dispositivos utilizam células a combustível que funcionam de acordo com as reações químicas representadas:

(\text{I})\quad \ce{C2H6O (g) -> C2H4O (g) + 2 H+ (aq) + 2 e- }

(\text{II})\quad \frac{1}{2}\ \ce{O2 (g) + 2 H+ (aq) + 2 e- -> H2O (l)}

BRAATHEN, P. C. Hálito culpado: o princípio químico do bafômetro. Química Nova na Escola, n. 5, maio 1997 (adaptado).

Na reação global de funcionamento do bafômetro, os reagentes e os produtos desse tipo de célula são

A
o álcool expirado como reagente; água, elétrons e \ce{H+} como produtos.
B
o oxigênio do ar e \ce{H+} como reagentes; água e elétrons como produtos.
C
apenas o oxigênio do ar como reagente; apenas os elétrons como produto.
D
apenas o álcool expirado como reagente; água, \ce{C2H4O} e \ce{H+} como produtos.
E
o oxigênio do ar e o álcool expirado como reagentes; água e \ce{C2H4O} como produtos.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

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Resolução comentada

A reação global é a soma das duas semirreações, depois de cancelar o que aparece nos dois lados.

A reação (I) é a oxidação do etanol, que libera elétrons. A reação (II) é a redução do oxigênio, que consome elétrons.

Soma dos lados esquerdos: \ce{C2H6O} + \frac{1}{2}\ \ce{O2} + 2\ \ce{H+} + 2\ \ce{e-}
Soma dos lados direitos: \ce{C2H4O} + 2\ \ce{H+} + 2\ \ce{e-} + \ce{H2O}
Os 2\ \ce{H+} e os 2\ \ce{e-} aparecem nos dois lados e se cancelam. Eles são intermediários: são produzidos em (I) e consumidos em (II).

A equação global fica:

\ce{C2H6O (g) + 1/2 O2 (g) -> C2H4O (g) + H2O (l)}

Os reagentes são o álcool expirado e o oxigênio do ar. Os produtos são \ce{C2H4O} (etanal) e água. Os íons \ce{H+} e os elétrons não aparecem na global.

Alternativa E.

Pegadinha: As alternativas A, B e D enganam quem lê só uma semirreação e esquece que H+ e elétrons se cancelam na global.

Por que as outras alternativas estão erradas

ATrata H+ e elétrons como produtos e ignora o O2; eles se cancelam na soma das semirreações.
BColoca H+ como reagente e elétrons como produto, mas ambos são intermediários e se cancelam.
CSó considera a semirreação (II) e esquece o etanol e o C2H4O.
DOmite o O2 como reagente e mantém o H+ como produto, sendo que ele é consumido em (II).

Assuntos: Pilhas e potencial de redução, Reações de oxirredução e balanceamento redox.

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Questão 54 no caderno Branco do ENEM PPL 2014