Mapa de questões · 2º dia
Questão 110 — ENEM 2020Caderno azul · 2º Dia
A nanotecnologia pode ser caracterizada quando os compostos estão na ordem de milionésimos de milímetros,
como na utilização de nanomateriais catalíticos nos processos industriais. O uso desses materiais aumenta
a eficiência da produção, consome menos energia e gera menores quantidades de resíduos. O sucesso dessa
aplicação tecnológica muitas vezes está relacionado ao aumento da velocidade da reação química envolvida.
O êxito da aplicação dessa tecnologia é por causa da realização de reações químicas que ocorrem em
condições de
Alternativas
Resolução
Ficha da Questão
- 📚 Matérias Necessárias: Química → Cinética química; catálise; fatores que afetam a velocidade
- ⚡ Nível: Fácil — associar nanomateriais ao aumento da superfície de contato
- 🎯 Tema/Habilidade BNCC: Relacionar a velocidade de reação à superfície de contato do catalisador
- 🏆 Gabarito: revelado após resolução completa
Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando
- Comando reformulado: "Por que os nanomateriais catalíticos aumentam a velocidade das reações?"
- Palavras-chave decisivas: nanomateriais catalíticos, ordem de milionésimos de milímetro, aumento da velocidade da reação
- Armadilha típica: Escolher alta pressão/temperatura ou energia de ativação; o efeito das nanopartículas é a enorme superfície de contato
- O que a resposta precisa demonstrar: Que reduzir o tamanho a nanoescala aumenta drasticamente a área superficial, acelerando a catálise
Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais
- Superfície de contato: quanto maior a área exposta do catalisador, mais colisões efetivas e maior a velocidade
- Nanomateriais: partículas minúsculas têm área superficial gigantesca por unidade de massa
- Catálise heterogênea: ocorre na superfície do catalisador — mais superfície = mais reação
Passo 3 — Decodificação do Enunciado
- Evidência 1: "compostos na ordem de milionésimos de milímetro" → partículas nanométricas com muita área
- Evidência 2: "aumento da velocidade da reação" → efeito da maior superfície de contato
- Síntese: o êxito vem da maior superfície de contato dos nanomateriais
Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)
Subpasso 4.1 — Efeito da nanoescala
Dividir o material em partículas nanométricas multiplica a área superficial exposta.
Subpasso 4.2 — Consequência cinética
Mais superfície = mais sítios ativos e mais colisões efetivas por segundo → reação mais rápida.
Subpasso 4.3 — Verificação
O êxito decorre da maior superfície de contato → alternativa D.
Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas
A) alta pressão. ❌ Incorreta: o texto não atribui o efeito à pressão.
B) alta temperatura. ❌ Incorreta: aliás, o processo "consome menos energia"; não é a temperatura.
C) excesso de reagentes. ❌ Incorreta: a aceleração vem do catalisador nanométrico, não do excesso de reagentes.
D) maior superfície de contato. ✅ Correta: a nanoescala aumenta enormemente a área superficial, acelerando a catálise.
E) elevada energia de ativação. ❌ Incorreta: o catalisador DIMINUI a energia de ativação; elevá-la reduziria a velocidade.
🏆 Gabarito: D — Os nanomateriais aceleram a reação por oferecerem maior superfície de contato.
Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova
- Reafirmação do gabarito: nanoescala → área superficial enorme → catálise mais rápida (D).
- Padrão de cobrança: o ENEM cobra superfície de contato como fator de velocidade.
- Generalização: dividir/pulverizar um sólido aumenta a área e a velocidade da reação.
- Dica de eliminação rápida: catalisador reduz energia de ativação (elimina E); o texto fala em menos energia (elimina B).
- Conexões com outros temas: catálise; energia de ativação; teoria das colisões.
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