Questão 129 do Enem 2020 Digital: do que são feitos os raios catódicos

Enem 2020 Digital · 2º dia · caderno azul · Física · Eletromagnetismo

Nos outros cadernos: amarelo 132 · rosa 131 · cinza 117

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D elétrons.

No final do século XIX, muitos cientistas estavam interessados nos intrigantes fenômenos observados nas ampolas de raios catódicos, que são tubos sob vácuo em que se ligam duas placas a uma fonte de alta tensão. Os raios catódicos passam através de um orifício no ânodo e continuam o percurso até a outra extremidade do tubo, onde são detectados pela fluorescência produzida ao chocarem-se com um revestimento especial, como pode ser observado na figura. Medições da razão entre a carga e a massa dos constituintes dos raios catódicos mostram que a sua identidade independe do material do cátodo ou do gás dentro das ampolas.

Tubo de raios catódicos: o cátodo (negativo) ligado à alta tensão emite os raios, que passam por um orifício no ânodo (positivo), atravessam o espaço entre uma placa negativa e uma placa positiva e atingem a outra extremidade do tubo

CHANG, R.; GOLDSBY, K. A. Química. Porto Alegre: Bookman, 2013 (adaptado).

Essa radiação invisível detectada nas ampolas é constituída por

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Resolução comentada

O que a questão pede

De que partículas são feitos os raios catódicos.

As pistas

Os raios saem do cátodo, o polo negativo, e vão em direção ao ânodo, positivo: são partículas negativas.
A razão carga/massa é a mesma para qualquer material do cátodo e qualquer gás: as partículas são iguais em toda matéria.

O elétron

Uma partícula negativa presente em todos os materiais é o elétron. Foi assim que J. J. Thomson o descobriu, em 1897, medindo a razão carga/massa dos raios catódicos.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Ânions são átomos com elétrons a mais: dependeriam do material do cátodo ou do gás, e a razão carga/massa mudaria. (12,9% marcaram)
B
Foi a segunda mais marcada. Cátions são positivos e seriam atraídos para o cátodo (negativo), e não emitidos por ele. (21,5% marcaram)
C
Prótons são positivos: também seriam atraídos pelo cátodo, e não sairiam dele. (14,9% marcaram)
E
Partículas alfa são positivas e vêm de núcleos radioativos, e não de um tubo com alta tensão. (18,9% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 26.421 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 645 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 18ª mais difícil de 45 questões válidas desta prova. O parâmetro B, na escala de notas do Enem (500 + 100 · b), é a nota em que o candidato passa a ter mais chance de acertar a questão do que de errar, sem contar o chute.

Acertaram31,6%dos candidatos marcaram a D

Habilidade 22 · Competência 6Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais.

Como os candidatos responderam

A12,9%
B21,5%
C14,9%
D31,6% ✓ gabarito
E18,9%

Em branco: 0,1% · Mais de uma marcada: 0%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50031,9%
500 a 60028,1%
600 a 70044,1%
700 ou mais86,1%

Quando o acerto sobe muito de uma faixa para a outra, a questão separa bem quem domina o conteúdo de quem não domina. Na TRI, isso é o parâmetro de discriminação.

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