FUVEST 2021

Análise Detalhada da Questão:

A questão apresenta um fragmento de poema que utiliza conceitos químicos para expressar sentimentos. Precisamos analisar três afirmações sobre esses conceitos.

1. Análise do Poema e Referências Químicas:

• Linha 1: \( C_2H_5OH(l) + 3O_2(g) \rightarrow 2CO_2(g) + 3H_2O(g) \) representa a combustão completa do etanol. É uma reação exotérmica, que libera energia (calor e luz), usada metaforicamente para descrever a intensidade de um sentimento.
• Linha 2: \( C_6H_{12}O_6(aq) + 6O_2(g) \rightarrow 6CO_2(g) + 6H_2O(l) + ATP \) representa a respiração celular aeróbica, onde a glicose é oxidada para liberar energia na forma de ATP. Usada para simbolizar uma "explosão" de energia ou vitalidade.
• Linha 3: A imagem ilustra as estruturas de ressonância da molécula de ozônio (O₃). Ressonância descreve a deslocalização de elétrons em certas moléculas, onde a estrutura real é um híbrido das estruturas de ressonância. Pode simbolizar oscilação ou instabilidade de pensamento.
• Linha 6: \( 4Fe(s) + 3O_2(g) \rightarrow 2Fe_2O_3(s) \) representa a oxidação do ferro, formando óxido de ferro III (ferrugem). É um processo de corrosão, associado à deterioração ou "desalento".
• Linha 7: A imagem mostra um elétron espiralando em direção a um núcleo positivo. Isso ilustra uma falha do modelo atômico de Rutherford (modelo planetário), que, segundo a física clássica, previa que o elétron perderia energia ao orbitar e colapsaria no núcleo. Representa um "modelo incompleto" ou instável.

2. Avaliação das Afirmações:

• Afirmação I: "A equação química mostrada na linha 2 pode ser associada à liberação de energia, pois corresponde à reação de fotossíntese com consumo de gás carbônico."
  • A reação na linha 2 (\( C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + ATP \)) é a respiração celular, que de fato libera energia (ATP).
  • No entanto, a afirmação diz que corresponde à fotossíntese. Isso está incorreto. A fotossíntese é o processo inverso (\( 6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow{luz} C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \)), que consome energia luminosa e CO₂ para produzir glicose e O₂.
  • A respiração celular consome O₂ e glicose, e libera CO₂ e energia.
  • Portanto, a afirmação I está incorreta devido à identificação errada do processo como fotossíntese e à descrição incorreta dos reagentes/produtos em relação à fotossíntese.
• Afirmação II: "A equação química apresentada na linha 6 representa uma reação na qual o número de oxidação das espécies é alterado, sendo associada a corrosão."
  • A reação na linha 6 é \( 4Fe(s) + 3O_2(g) \rightarrow 2Fe_2O_3(s) \).
  • Vamos verificar os números de oxidação (Nox):
    • Fe(s): Nox = 0 (substância simples)
    • O₂(g): Nox = 0 (substância simples)
    • Em Fe₂O₃: O tem Nox = -2 (regra geral para óxidos). Como a molécula é neutra, 2 * Nox(Fe) + 3 * (-2) = 0, então 2 * Nox(Fe) = +6, e Nox(Fe) = +3.
  • O Nox do Ferro muda de 0 para +3 (oxidação), e o Nox do Oxigênio muda de 0 para -2 (redução). Como há variação de Nox, é uma reação de oxirredução.
  • A formação de Fe₂O₃ (óxido de ferro III) é o processo de enferrujamento do ferro, que é um exemplo clássico de corrosão.
  • Portanto, a afirmação II está correta.
• Afirmação III: "O modelo incompleto referido na linha 7 refere-se ao proposto por Thomson, que identificava a presença de partículas com carga negativa dentro de uma esfera."
  • A imagem na linha 7 ilustra o problema da instabilidade do átomo de Rutherford segundo a física clássica (elétron espiralando para o núcleo).
  • O modelo de Thomson (pudim de passas) descrevia o átomo como uma esfera de carga positiva com elétrons (carga negativa) incrustados nela. Não previa um núcleo nem órbitas eletrônicas.
  • O problema da instabilidade (elétron espiralando) é uma crítica ao modelo de Rutherford (que propôs o núcleo e elétrons orbitando), não ao de Thomson.
  • Portanto, a afirmação III está incorreta.

3. Conclusão:

Apenas a afirmação II está correta.

Resposta Final: B