Questão 67 do ENEM 2010

Question

O abastecimento de nossas necessidades energéticas futuras dependerá certamente do desenvolvimento de tecnologias para aproveitar a energia solar com maior eficiência. A energia solar é a maior fonte de energia mundial. Num dia ensolarado, por exemplo, aproximadamente 1 kJ de energia solar atinge cada metro quadrado da superfície terrestre por segundo. No entanto, o aproveitamento dessa energia é difícil porque ela é diluída (distribuída por uma área muito extensa) e oscila com o horário e as condições climáticas. O uso efetivo da energia solar depende de formas de estocar a energia coletada para uso posterior.

BROWN, T. Química a Ciência Central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.

Atualmente, uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazená-la por meio de processos químicos endotérmicos que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor. Considerando a reação: \ce{CH_{4(g)} + H2O_{(v)} + \text{calor} <=> CO_{(g)} + 3 H_{2(g)}} e analisando-a como potencial mecanismo para o aproveitamento posterior da energia solar, conclui-se que se trata de uma estratégia

A
insatisfatória, pois a reação apresentada não permite que a energia presente no meio externo seja absorvida pelo sistema para ser utilizada posteriormente.
B
insatisfatória, uma vez que há formação de gases poluentes e com potencial poder explosivo, tornando-a uma reação perigosa e de difícil controle.
C
insatisfatória, uma vez que há formação de gás \ce{CO} que não possui conteúdo energético passível de ser aproveitado posteriormente e é considerado um gás poluente.
D
satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com absorção de calor e promove a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil.
E
satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com liberação de calor havendo ainda a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil.

Answer 1

PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 67 do ENEM 2010

1º dia · Ciências da Natureza · H23 · Química: Reações exotérmicas e endotérmicas

O abastecimento de nossas necessidades energéticas futuras dependerá certamente do desenvolvimento de tecnologias para aproveitar a energia solar com maior eficiência. A energia solar é a maior fonte de energia mundial. Num dia ensolarado, por exemplo, aproximadamente 1 kJ de energia solar atinge cada metro quadrado da superfície terrestre por segundo. No entanto, o aproveitamento dessa energia é difícil porque ela é diluída (distribuída por uma área muito extensa) e oscila com o horário e as condições climáticas. O uso efetivo da energia solar depende de formas de estocar a energia coletada para uso posterior.

BROWN, T. Química a Ciência Central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.

Atualmente, uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazená-la por meio de processos químicos endotérmicos que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor. Considerando a reação: \ce{CH_{4(g)} + H2O_{(v)} + \text{calor} <=> CO_{(g)} + 3 H_{2(g)}} e analisando-a como potencial mecanismo para o aproveitamento posterior da energia solar, conclui-se que se trata de uma estratégia

A
insatisfatória, pois a reação apresentada não permite que a energia presente no meio externo seja absorvida pelo sistema para ser utilizada posteriormente.
B
insatisfatória, uma vez que há formação de gases poluentes e com potencial poder explosivo, tornando-a uma reação perigosa e de difícil controle.
C
insatisfatória, uma vez que há formação de gás \ce{CO} que não possui conteúdo energético passível de ser aproveitado posteriormente e é considerado um gás poluente.
D
satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com absorção de calor e promove a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil.
E
satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com liberação de calor havendo ainda a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil.

Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.

Reportar erro na questão

Resolução comentada

O texto diz que a energia solar pode ser guardada em processos químicos endotérmicos, que absorvem calor e depois podem ser revertidos para liberá-lo.

Na reação dada, o calor aparece do lado dos reagentes:

\ce{CH4 + H2O + calor -> CO + 3 H2}

Como o calor é consumido no sentido direto, a reação direta é endotérmica. Ela absorve a energia do meio, que aqui seria a solar.
Essa energia fica armazenada nas ligações químicas dos produtos, \ce{CO} e \ce{H2}.
Esses dois gases são combustíveis: podem ser queimados depois, liberando energia para realizar trabalho útil.
A reação inversa (reagindo \ce{CO} com \ce{H2} para formar \ce{CH4} e \ce{H2O}) é exotérmica e devolve o calor armazenado.

Logo, a estratégia é satisfatória: a reação direta absorve calor e forma substâncias combustíveis. Isso descarta as opções que a chamam de insatisfatória, pois ela absorve sim a energia do meio. Também descarta a que diz que a reação direta libera calor, pois o calor está do lado dos reagentes.

Alternativa D.

Pegadinha: A alternativa E engana ao acertar que os produtos são combustíveis, mas errar o sentido do calor: a reação direta absorve calor, não libera.

Por que as outras alternativas estão erradas

AAfirma que a reação não absorve energia do meio, mas a reação direta é endotérmica e absorve calor.
BApela para periculosidade e explosividade dos gases, o que não é o critério de armazenamento de energia pedido.
CDiz que o CO não tem conteúdo energético, mas ele é combustível e pode ser queimado.
EDiz que a reação direta libera calor, mas o calor está nos reagentes, então ela o absorve.

Assunto: Reações exotérmicas e endotérmicas.

Reportar erro na resolução

Ver como caiu na prova

Nos cadernos: Azul 67Amarelo 67Branco 67Rosa 67