ENEM 2021 segunda aplicação

    Grande parte da atual frota brasileira de veículos de passeio tem tecnologia capaz de identificar e processar tanto o etanol quanto a gasolina. Quando queimados, no interior do motor, esses combustíveis são transformados em produtos gasosos, num processo com variação de entalpia menor que Zero (ΔH < 0).Esse processo necessita de uma energia de ativação, a qual é fornecida por uma centelha elétrica.

 

O gráfico que esboça a variação da energia potencial no progresso da reação é representado por:

a

b

c

d

e

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Resposta
E
Tempo médio
1 min

Resolução

Passo a passo da solução:

  1. Identificar as informações chave no texto: O texto descreve a combustão de etanol e gasolina em motores. As informações cruciais são:
    • A variação de entalpia é menor que zero (ΔH < 0). Isso significa que a reação é exotérmica, ou seja, libera energia. Em um gráfico de energia potencial, isso implica que a energia dos produtos (estado final) é menor que a energia dos reagentes (estado inicial).
    • O processo necessita de uma energia de ativação, fornecida por uma centelha elétrica. Isso significa que, para a reação começar, é preciso fornecer energia para atingir um estado de transição (complexo ativado), que tem energia maior que a dos reagentes. No gráfico, isso é representado por uma "barreira" ou "pico" de energia que deve ser superado.
  2. Analisar os gráficos fornecidos: Cada gráfico representa a variação da energia potencial ao longo do progresso da reação. Precisamos encontrar o gráfico que satisfaça as duas condições identificadas no passo 1.
    • Condição 1 (ΔH < 0 - Exotérmica): O nível de energia final (produtos) deve ser mais baixo que o nível de energia inicial (reagentes). Isso elimina os gráficos A e C, onde o nível final é maior ou igual ao inicial, respectivamente.
    • Condição 2 (Energia de Ativação): Deve haver uma barreira de energia (pico) entre os reagentes e os produtos. Isso elimina os gráficos B e D, que mostram uma transição direta (linear ou curva) sem um pico intermediário de energia.
  3. Selecionar o gráfico correto: O único gráfico que atende às duas condições é o gráfico E.
    • Ele mostra que a energia inicial (reagentes) é maior que a energia final (produtos), caracterizando uma reação exotérmica (ΔH < 0).
    • Ele também mostra um pico de energia entre os reagentes e os produtos, representando a energia de ativação necessária para a reação ocorrer.

Portanto, o gráfico que representa corretamente a variação da energia potencial na combustão descrita é o da alternativa E.

Dicas

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Lembre-se que ΔH < 0 significa que a energia final é menor que a inicial.
A "centelha elétrica" fornece a energia inicial para a reação começar. Como isso se representa em um gráfico de energia?
Procure um gráfico que comece em um nível de energia, suba para um pico (energia de ativação) e termine em um nível de energia mais baixo que o inicial.

Erros Comuns

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Confundir reações exotérmicas (ΔH < 0, energia final < inicial) com endotérmicas (ΔH > 0, energia final > inicial) e escolher o gráfico A.
Ignorar a necessidade da energia de ativação (mencionada como 'centelha elétrica') e escolher gráficos como B ou D, que apenas mostram a diminuição de energia.
Focar apenas na presença da energia de ativação (pico) e escolher o gráfico C, sem verificar se a variação de entalpia (ΔH) é negativa.
Não relacionar a informação textual (ΔH < 0 e energia de ativação) com as características visuais dos gráficos.
Revisão

Revisão de Conceitos:

  • Energia Potencial em Reações Químicas: Representa a energia armazenada nas ligações químicas das substâncias. Durante uma reação, ligações são quebradas (consome energia) e novas ligações são formadas (libera energia).
  • Gráfico de Energia Potencial vs. Progresso da Reação: Mostra como a energia potencial do sistema muda à medida que os reagentes se transformam em produtos. O eixo Y representa a energia potencial e o eixo X representa o "caminho" da reação.
  • Energia de Ativação (Ea): É a energia mínima necessária para que os reagentes iniciem a transformação em produtos. Corresponde à diferença de energia entre os reagentes e o estado de transição (o ponto mais alto do gráfico).
  • Variação de Entalpia (ΔH): É a diferença entre a entalpia (energia) dos produtos e a entalpia dos reagentes (\( \Delta H = H_{produtos} - H_{reagentes} \)).
    • Reação Exotérmica: Libera calor para o ambiente (ΔH < 0). Os produtos têm menos energia que os reagentes. O gráfico termina em um nível de energia mais baixo que o inicial.
    • Reação Endotérmica: Absorve calor do ambiente (ΔH > 0). Os produtos têm mais energia que os reagentes. O gráfico termina em um nível de energia mais alto que o inicial.
  • Combustão: É uma reação química exotérmica que geralmente envolve um combustível e um oxidante (como o oxigênio), liberando calor e luz. Por ser exotérmica, sempre terá ΔH < 0.
15%
Taxa de acerto
0.9
Média de pontos TRI
Habilidade

Utilizar leis físicas e (ou) químicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e(ou) do eletromagnetismo.

Porcentagem de alternativa escolhida por nota TRI
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