Mapa de questões · 2º dia
Questão 91 — ENEM 2018Caderno azul · 2º Dia
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.
O fenômeno de movimento molecular, promovido pela incidência de luz, decorre do(a)
Alternativas
Resolução
Ficha da Questão
- Matérias Necessárias: Química Orgânica → isomeria cis/trans; fotoquímica
- Nível: Difícil — reconhecer fenômeno específico do grupo azo
- Tema/Habilidade: Compreensão da isomerização fotoinduzida
- Gabarito: B
Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando
- Comando reformulado: "Que fenômeno molecular explica o movimento do azobenzeno sob luz?"
- Palavras-chave decisivas: azobenzeno, reações reversíveis, dois comprimentos de onda (365 nm e 420 nm)
- Armadilha típica: marcar "variação conformacional" (E) — há mudança, mas o fenômeno específico é isomerização.
- O que a resposta precisa demonstrar: isomerização cis/trans da ligação N=N.
Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais
- Grupo azo (R-N=N-R'): presente no azobenzeno.
- Isomeria cis/trans: a ligação N=N permite duas configurações geométricas.
- Fotoisomerização: luz UV converte trans → cis; luz visível reverte.
- Forma cis mais compacta: provoca flexão do polímero.
Passo 3 — Decodificação do Enunciado
- Evidência 1: "reações reversíveis" + dois comprimentos de onda → isomerização.
- Evidência 2: "promovem o movimento observado" → mudança de forma molecular.
- Síntese: isomerização cis/trans do N=N.
Passo 4 — Resolução Completa
Subpasso 4.1 — Identificar o fenômeno
O azobenzeno muda da forma trans (estendida) para cis (compacta) ao absorver luz UV.
Subpasso 4.2 — Casar com alternativa
"Isomerização das ligações N=N, sendo a forma cis do polímero mais compacta que a trans" é exata.
Subpasso 4.3 — Verificação
Vibração, tautomerização, ressonância e variação conformacional não são o fenômeno específico.
Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas
A) movimento vibracional dos átomos. ❌ Não gera mudança macroscópica duradoura.
B) isomerização das ligações N=N, sendo a forma cis mais compacta que a trans. ✅ Correta.
C) tautomerização das unidades monoméricas. ❌ Tautomerização envolve migração H⁺, não é o caso.
D) ressonância entre elétrons π. ❌ Não explica o movimento reversível.
E) variação conformacional das ligações N=N. ❌ Conformação é rotação em ligações simples; aqui é cis/trans (configuração).
Gabarito: B
Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova
- Reafirmação do gabarito: fotoisomerização cis/trans do azobenzeno é clássica.
- Padrão de cobrança: química orgânica e fotoquímica aparecem no ENEM.
- Generalização: ligações duplas C=C ou N=N permitem isomeria geométrica.
- Dica de eliminação rápida: distinga conformação (rotação de ligação simples) de configuração (isomeria cis/trans).