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Questão 90 do ENEM 2014

1º dia · Ciências da Natureza · H7 · Química: Velocidade de reação e fatores que a alteram

As lentes fotocromáticas escurecem quando expostas à luz solar por causa de reações químicas reversíveis entre uma espécie incolor e outra colorida. Diversas reações podem ser utilizadas, e a escolha do melhor reagente para esse fim se baseia em três principais aspectos: (i) o quanto escurece a lente; (ii) o tempo de escurecimento quando exposta à luz solar; e (iii) o tempo de esmaecimento em ambiente sem forte luz solar. A transmitância indica a razão entre a quantidade de luz que atravessa o meio e a quantidade de luz que incide sobre ele.

Durante um teste de controle para o desenvolvimento de novas lentes fotocromáticas, foram analisadas cinco amostras, que utilizam reagentes químicos diferentes. No quadro, são apresentados os resultados.

Amostra Tempo de escurecimento (segundo) Tempo de esmaecimento (segundo) Transmitância média da lente quando exposta à luz solar (%)
1 20 50 80
2 40 30 90
3 20 30 50
4 50 50 50
5 40 20 95

Considerando os três aspectos, qual é a melhor amostra de lente fotocromática para se utilizar em óculos?

  1. A
    1
  2. B
    2
  3. C
    3
  4. D
    4
  5. E
    5
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Resolução comentada

Transmitância é a fração da luz que atravessa a lente. Quanto menor a transmitância com a lente exposta ao sol, mais escura ela fica, e isso é o desejado em óculos de sol (aspecto i).

Os três critérios pedem:

  1. Escurecer bastante: transmitância baixa.
  2. Escurecer rápido: tempo de escurecimento baixo.
  3. Esmaecer rápido: tempo de esmaecimento baixo, para a lente clarear logo em ambiente sem sol forte.

Comparando as amostras:

  • Amostra 1: escurece em 20 s, esmaece em 50 s, transmitância 80%. Escurece pouco e demora a clarear.
  • Amostra 2: 40 s, 30 s, 90%. Escurece pouco e devagar.
  • Amostra 3: 20 s, 30 s, 50%. Escurece rápido, esmaece em tempo razoável e é a mais escura, empatada com a 4.
  • Amostra 4: 50 s, 50 s, 50%. Tão escura quanto a 3, mas é mais lenta nos dois tempos.
  • Amostra 5: 40 s, 20 s, 95%. Esmaece rápido, mas quase não escurece (95% da luz passa).

A amostra 3 tem o menor tempo de escurecimento (empatada com a 1), a menor transmitância (empatada com a 4) e o tempo de esmaecimento entre os melhores. Vence a 4 em todos os critérios e a 1 no escurecimento máximo e no esmaecimento.

Alternativa C.

Pegadinha: A amostra 5 engana quem olha só o menor tempo de esmaecimento; e quem interpreta transmitância alta como lente mais escura erra a lógica do critério.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AEscurece rápido, mas a transmitância de 80% deixa a lente pouco escura e o esmaecimento (50 s) é lento.
  • BTransmitância de 90% significa lente pouco escura, e o escurecimento leva 40 s.
  • DTem a mesma transmitância da amostra 3, mas é mais lenta tanto para escurecer (50 s) quanto para esmaecer (50 s).
  • EEsmaece mais rápido (20 s), mas com 95% de transmitância quase não escurece, falhando no aspecto principal.

Assunto: Velocidade de reação e fatores que a alteram.

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