Questão 97 do Enem 2021 PPL: os coeficientes da equação da fotossíntese

Enem 2021 PPL · 2º dia · caderno azul · Química · Química geral

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D x = 12n; y = 10n

As plantas realizam fotossíntese pela captura do gás carbônico atmosférico e, juntamente com a água e a luz solar, produzem os carboidratos. No esquema está apresentada a equação desse processo, em que as letras x e y representam os coeficientes estequiométricos da reação.

Equação: x CO2 + y H2O, com luz, formam um polímero cuja unidade repetida, entre parênteses com índice n, tem dois anéis de glicose ligados por um oxigênio (cada anel com grupos OH e CH2OH), mais 12n O2

Quais são os valores dos coeficientes x e y da equação balanceada de produção do carboidrato e oxigênio?

Tente antes de ler a resolução: toque numa alternativa.

Resolução comentada

O que a questão pede

Os coeficientes x (do CO₂) e y (da H₂O) que balanceiam a equação.

A fórmula da unidade do polímero

A unidade repetida tem dois anéis de glicose ligados por um oxigênio (como na celulose). Cada glicose tem 6 carbonos, e a ligação entre elas libera uma água. A unidade é:

2\ \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 - \text{H}_2\text{O} = \text{C}_{12}\text{H}_{20}\text{O}_{10}

Balanceando

x\ \text{CO}_2 + y\ \text{H}_2\text{O} \rightarrow (\text{C}_{12}\text{H}_{20}\text{O}_{10})_n + 12n\ \text{O}_2

Carbono: 12n no polímero, então x = 12n.
Hidrogênio: 20n no polímero; cada água tem 2, então y = 10n.
Oxigênio, conferindo: à esquerda, 2(12n) + 10n = 34n; à direita, 10n + 2(12n) = 34n. Fecha.

Alternativa D.

D Gabarito: alternativa D

Por que as outras alternativas estão erradas

A
Não bate com os 12 carbonos da unidade do polímero: com 7n de CO₂ faltaria carbono. (11,4% marcaram)
B
Com 10n de CO₂ sobrariam carbonos faltando; a unidade tem 12 carbonos. (21% marcaram)
C
Foi a errada mais marcada. Também tem só 10n de CO₂ para 12 carbonos por unidade, e o excesso de água desequilibraria o hidrogênio. (22,9% marcaram)
E
Com 14n de CO₂ haveria carbono a mais, e 6n de água não daria os 20 hidrogênios da unidade. (15,3% marcaram)

Raio-X da questão

Dados oficiais dos microdados do Inep: respostas de 66.705 candidatos que fizeram a prova.

Dificuldade pela TRIMédiaParâmetro B: 644 pontosFácil abaixo de 600, média de 600 a 700, difícil a partir de 700. É a 15ª 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.

Acertaram29,2%dos candidatos marcaram a D

Habilidade 24 · Competência 7Utilizar códigos e nomenclatura da química para caracterizar materiais, substâncias ou transformações químicas.

Como os candidatos responderam

A11,4%
B21%
C22,9%
D29,2% ✓ gabarito
E15,3%

Em branco: 0,2% · Mais de uma marcada: 0,1%

Quanto acertaram, por nota em Ciências da Natureza

abaixo de 50027,7%
500 a 60030,6%
600 a 70036,3%
700 ou mais71,2%

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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