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Ciências da Natureza ENEM 2010 média~1 min

Questão 67 do ENEM 2010 comentada

Entenda como uma reação endotérmica pode armazenar energia solar em produtos químicos combustíveis.

Numeração do caderno azul · Ciências da Natureza

Questão 67ENEM 2010

O abastecimento de nossas necessidades energéticas futuras dependerá certamente do desenvolvimento de tecnologias para aproveitar a energia solar com maior eficiência. A energia solar é a maior fonte de energia mundial. Num dia ensolarado, por exemplo, aproximadamente 1 kJ de energia solar atinge cada metro quadrado de superfície terrestre por segundo. No entanto, o aproveitamento dessa energia é difícil porque ela é diluída (distribuída por uma área muito extensa) e oscila com o horário e as condições climáticas. O uso efetivo da energia solar depende de formas de estocar a energia coletada para o uso posterior.

BROWN, T. Química e Ciência Central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.

Atualmente, uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazená-la por meio de processos químicos endotérmicos que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor. Considerando a reação: CH4(g)+ H2O(v) + calor ↔CO(g) + 3H2(g) e analisando-a como potencial mecanismo para aproveitamento posterior da energia solar, conclui-se que se trata de uma estratégia

  1. A
    Insatisfatória, pois a reação apresentada não permite que a energia presente no meio externo seja absorvida pelo sistema para ser utilizada posteriormente.
  2. B
    Insatisfatória, uma vez que há formação de gases poluentes e com potencial poder explosivo, tornando-a uma reação perigosa e de difícil controle.
  3. C
    Insatisfatória, uma vez que a a formação do gás CO que não possui conteúdo energético passível de ser aproveitado posteriormente e é considerado um gás poluente.
  4. D
    Satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com absorção de calor e promove a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para a obtenção de energia e realização de trabalho útil.
  5. E
    Satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com liberação de calor havendo ainda a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para a obtenção de energia a realização de trabalho útil.

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Resposta: Dgabarito oficial do INEP

O que a questão cobra

A questão exige identificar o sentido da troca de calor em uma reação química e relacioná-lo ao armazenamento de energia. Também cobra reconhecer que os produtos podem ser usados depois como combustíveis.

Resolução

Observe a posição do calor na equação: ele aparece entre os reagentes. Isso indica que, no sentido direto, a reação absorve calor do ambiente. A energia solar pode fornecer esse calor e impulsionar a transformação.

CH4(g)+ H2O(v) + calor ↔CO(g) + 3H2(g)

A energia absorvida fica armazenada na energia química dos produtos. O monóxido de carbono (CO) e o hidrogênio (H2) são combustíveis; por isso, podem ser utilizados posteriormente para obter energia e realizar trabalho útil. Assim, a reação funciona como uma forma de converter e armazenar energia solar, que pode ser liberada em outro momento.

A alternativa D descreve justamente esse processo: a reação direta absorve calor e forma substâncias combustíveis. A presença de calor no lado dos reagentes também descarta a ideia de que a reação direta libera calor. O fato de alguns produtos exigirem cuidado no manuseio não elimina a possibilidade de aproveitá-los como combustíveis.

Alternativa por alternativa

  • A

    Como o calor aparece entre os reagentes, a reação direta pode absorver energia do meio externo.

  • B

    A questão avalia o armazenamento de energia, e os riscos dos gases não impedem que eles sejam usados como combustíveis com controle adequado.

  • C

    O CO tem energia química e pode ser usado como combustível; ser poluente não significa que não possa fornecer energia.

  • D

    Correta. A reação direta absorve calor e forma CO e H2, combustíveis que podem ser aproveitados depois para obter energia e realizar trabalho.

  • E

    O calor está no lado dos reagentes, então a reação direta absorve calor, não o libera.

Para lembrarQuando o calor aparece entre os reagentes, a reação direta é endotérmica e absorve energia.

Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.

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