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Questão 91 do ENEM PPL 2021

2º dia · Ciências da Natureza · H27 · Química: Combustíveis e fontes de energia

Polímeros biodegradáveis são polímeros nos quais a degradação resulta da ação de microrganismos de ocorrência natural, como bactérias, fungos e algas, podendo ser consumidos em semanas ou meses sob condições favoráveis de biodegradação. Na ausência de oxigênio, ocorre a biodegradação anaeróbica, conforme representação esquemática simplificada.

\text{C}_{\text{Polímero}} \xrightarrow{\text{Microrganismos}} \ce{CO2} + \ce{CH4} + \ce{H2O} + \text{C}_{\text{Resíduo}} + \text{C}_{\text{Biomassa}}

Durante esse processo, há a formação de produtos que podem ser usados para a geração de energia. Um desses produtos é encontrado no estado físico de menor agregação da matéria e pode ser diretamente usado como combustível.

BRITO, G. F. et al. Biopolímeros, polímeros biodegradáveis e polímeros verdes. Revista Eletrônica de Materiais e Processos, n. 2, 2011 (adaptado).

O produto que apresenta essas características é:

  1. A
    \ce{CO2}
  2. B
    \ce{CH4}
  3. C
    \ce{H2O}
  4. D
    \text{C}_{\text{Resíduo}}
  5. E
    \text{C}_{\text{Biomassa}}
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Resolução comentada

O estado de menor agregação das moléculas é o gasoso, em que elas estão mais afastadas e com maior liberdade de movimento. No sólido a agregação é máxima e no líquido é intermediária.

O enunciado pede um produto que reúna duas características:

  1. estar no estado gasoso;
  2. poder ser usado diretamente como combustível, isto é, sofrer combustão e liberar energia.

Analisando os produtos da biodegradação anaeróbica:

  • \ce{CO2}: é gás, mas já é produto da oxidação completa do carbono. Não queima e, por isso, não serve como combustível.
  • \ce{CH4}: é gás e queima, conforme \ce{CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O}, liberando energia. É o principal componente do biogás e do gás natural.
  • \ce{H2O}: nas condições ambientes é líquida e já é produto de combustão, portanto não queima.
  • \text{C}_{\text{Resíduo}} e \text{C}_{\text{Biomassa}}: são materiais sólidos, de maior agregação, e não são usados diretamente como combustível.

Só o metano atende às duas condições ao mesmo tempo.

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AO \ce{CO2} é gasoso, mas não é combustível, pois é produto da combustão completa e não queima.
  • CA água é líquida nas condições ambientes e não é combustível.
  • DO resíduo de carbono é sólido, portanto de maior agregação, e não é usado diretamente como combustível.
  • EA biomassa é sólida, com agregação maior que a do gás, e não é o combustível direto descrito.

Assuntos: Combustíveis e fontes de energia, Estados físicos e mudanças de estado.

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