ENEM 2023 — Questão 106: Ciências da Natureza
Resposta: alternativa C
3.
Para entender qual composto confere maior desempenho como combustível, é importante considerar a estrutura dos hidrocarbonetos e suas propriedades.
A gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos de cadeias saturadas contendo de 8 a 12 átomos de carbono. Além disso, a gasolina de alto desempenho deve conter elevados teores de hidrocarbonetos de cadeias ramificadas, de forma a resistir à compressão e entrar em ignição apenas quando a vela aciona uma centelha elétrica no motor. No quadro, estão apresentados compostos que podem ser utilizados como combustíveis.
| Composto | Nomenclatura |
|---|---|
| I | n-decano |
| II | n-heptano |
| III | 2,2,4-trimetilpentano |
| IV | 3-etil-4-metilex-1-eno |
| V | 3-etil-2-metilpentan-1-ol |
Entre esses compostos, aquele que conferirá maior desempenho como combustível é o
Resolução comentada da questão 106 do ENEM 2023
Resolução
Para entender qual composto confere maior desempenho como combustível, é importante considerar a estrutura dos hidrocarbonetos e suas propriedades. A gasolina de alto desempenho deve conter hidrocarbonetos de cadeias ramificadas, pois essas estruturas são mais estáveis e têm uma maior resistência à compressão. Isso significa que eles podem ser utilizados de forma mais eficiente em motores, evitando a detonação prematura e melhorando a performance.
Analisando os compostos apresentados, o 2,2,4-trimetilpentano (composto III) é um hidrocarboneto ramificado que possui uma estrutura que favorece a resistência à compressão. As ramificações na cadeia carbônica aumentam a octanagem do combustível, o que é crucial para um melhor desempenho em motores. Os outros compostos, como o n-decano e o n-heptano, são hidrocarbonetos de cadeia linear, que, embora sejam combustíveis, não apresentam a mesma eficiência em termos de resistência à compressão e ignição controlada.
Por que as outras alternativas estão erradas
(A) O n-decano (composto I) é um hidrocarboneto de cadeia linear. Embora seja um combustível, sua estrutura não favorece a resistência à compressão como os hidrocarbonetos ramificados, resultando em menor desempenho.
(B) O n-heptano (composto II) também é um hidrocarboneto de cadeia linear. Assim como o n-decano, não possui ramificações que aumentem sua eficiência como combustível, tornando-o menos adequado para aplicações que exigem alto desempenho.
(C) Esta é a alternativa correta — ver acima.
(D) O 3-etil-4-metilex-1-eno (composto IV) é um hidrocarboneto insaturado, o que significa que possui ligações duplas. Combustíveis insaturados não são ideais para motores que requerem combustíveis de alta octanagem, pois podem levar a uma combustão menos eficiente e a problemas de detonação.
(E) O 3-etil-2-metilpentan-1-ol (composto V) é um álcool, que, embora possa ser utilizado como combustível, não apresenta as características de um hidrocarboneto ramificado que conferiria maior desempenho em motores de combustão interna. Além disso, a presença do grupo hidroxila pode afetar suas propriedades de combustão.
Conceito-chave para revisar
A questão aborda a importância da estrutura dos hidrocarbonetos e como a ramificação nas cadeias carbônicas pode influenciar a eficiência dos combustíveis. Para aprofundar-se nesse tema, é recomendável estudar a relação entre a estrutura química dos compostos e suas propriedades físicas e químicas, especialmente em relação à octanagem e desempenho em motores.
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