Questão 91 do ENEM 2018

2º dia · Ciências da Natureza

Pesquisas demonstram que nanodispositivos baseados em movimentos de dimensões atômicas, induzidos por luz, poderão ter aplicações em tecnologias futuras, substituindo micromotores, sem a necessidade de componentes mecânicos. Exemplo de movimento molecular induzido pela luz pode ser observado pela flexão de uma lâmina delgada de silício, ligado a um polímero de azobenzeno e a um material suporte, em dois comprimentos de onda, conforme ilustrado na figura. Com a aplicação de luz ocorrem reações reversíveis da cadeia do polímero, que promovem o movimento observado.

Esquema da lâmina de silício na horizontal conectada pela cadeia do polímero de azobenzeno em conformação trans estendida, com ampliação em destaque da unidade de azobenzeno trans. Uma seta curva superior com indicação de 365 nm aponta para a direita.

Esquema da lâmina de silício flexionada para baixo devido à contração da cadeia do polímero de azobenzeno em conformação cis, com ampliação em destaque da unidade cis. Uma seta curva inferior com indicação de 420 nm aponta no sentido inverso. No canto superior direito, legenda de átomos: esferas pequenas cinza-claras representam hidrogênio, esferas médias cinza-escuras representam carbono e esferas pretas representam nitrogênio.

TOMA, H. E. A nanotecnologia das moléculas. Química Nova na Escola, n. 21, maio 2005 (adaptado).

O fenômeno de movimento molecular, promovido pela incidência de luz, decorre do(a)

  1. A
    movimento vibracional dos átomos, que leva ao encurtamento e à relaxação das ligações.
  2. B
    isomerização das ligações \ce{N=N}, sendo a forma cis do polímero mais compacta que a trans.
  3. C
    tautomerização das unidades monoméricas do polímero, que leva a um composto mais compacto.
  4. D
    ressonância entre os elétrons \pi do grupo azo e os do anel aromático que encurta as ligações duplas.
  5. E
    variação conformacional das ligações \ce{N=N}, que resulta em estruturas com diferentes áreas de superfície.
Resolução comentada Em breve: a resolução passo a passo desta questão.
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