EBMSP Medicina 2017/2
O "polietileno verde", obtido na reação de polimerização de eteno e representado de maneira simplificada por ―(CH2―CH2)n—, é usado na confecção de recipientes para líquidos, de sacos plásticos para embalagens e acondicionamento de lixo, entre outras aplicações. A produção desse polímero utiliza o eteno, obtido na desidratação intramolecular do etanol ‒ derivado da cana-de-açúcar ‒, de acordo com a reação química representada de maneira simplificada pela equação
CH3CH2OH(ℓ) 
H2C = CH2(g) + H2O(ℓ)
I. C12H22O11(s) + H2O(ℓ) → C6H12O6(aq) + C6H12O6(aq)
sacarose glicose frutose
II. C6H12O6(aq) → 2C2H6O(aq) + 2CO2(g) ΔH ˂ zero
monossacarídeo etanol dióxido de carbono
Considerando-se que a obtenção de etanol a partir da cana-de-açúcar envolve os processos de hidrólise da sacarose, representado de maneira simplificada em I, e da fermentação alcoólica, em II, é correto afirmar:
A fermentação alcoólica com produção de etanol e dióxido de carbono é um processo químico exotérmico.
O etanol obtido no processo II é separado completamente da água e do dióxido de carbono por destilação simples
A glicose e a frutose obtidas em I são substâncias isômeras porque apresentam as mesmas propriedades químicas.
O processo representado em II é possível devido à utilização da enzima que reduz a variação de entalpia da reação química.
A hidrólise da sacarose envolve a liberação de energia na ruptura de ligações químicas para a formação dos monossacarídeos.
Resolução
A reação de fermentação indicada na equação II apresenta o símbolo \(\Delta H < 0\), o que caracteriza um processo exotérmico (libera calor para o meio). Portanto, a afirmação A está correta.
Já as demais afirmações contêm equívocos:
- B – Não é possível obter etanol totalmente isento de água apenas por destilação simples, pois existe um azeótropo etanol-água a 95,6 % (m/m).
- C – Glicose e frutose são isômeras (mesma fórmula molecular), porém apresentam propriedades químicas diferentes (uma é aldose, a outra é cetose).
- D – As enzimas diminuem a energia de ativação da reação, e não a variação de entalpia (\(\Delta H\)).
- E – A quebra de ligações químicas na hidrólise da sacarose requer absorção de energia; a liberação ocorre na formação das novas ligações, não na ruptura.
Dicas
Erros Comuns
- Processos exotérmicos: possuem \(\Delta H < 0\), liberando calor.
- Fermentação alcoólica: transforma glicose em etanol + CO2, catalisada por enzimas (leveduras).
- Energia de ativação vs. entalpia: catalisadores/enzimas reduzem a barreira energética (Ea), mas não alteram \(\Delta H\).
- Azeótropo etanol-água: impede a separação completa por destilação simples (95,6 % é o limite).
- Hidrólise: quebra ligações (consome energia) + formação de novas (libera energia). O balanço global pode ser endotérmico ou exotérmico, mas a ruptura em si é sempre endergônica.
