Questão 106 - Enem Dia 2 - Verde - Enem 2024

Poliedro Resolve Resolução - Enem Dia 1 - 2024

Poliedro Resolve Resolução - Enem Dia 2 - 2024

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Questão 106

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106

Células a combustível microbianas (CCM) são capazes de gerar eletricidade a partir de águas residuárias urbanas e agroindustriais. As CCM são compostas de duas câmaras. Numa delas, onde ocorre o tratamento da matéria orgânica, as bactérias eletrogênicas crescem formando um biofilme e se alimentam dos poluentes presentes no efluente. Ao se alimentarem, essas bactérias geram uma corrente elétrica que percorre o material sobre o qual elas formaram o biofilme. Um fio condutor externo possibilita a migração dessa corrente para uma segunda câmara, promovendo uma reação química. A figura esquematiza uma CCM e as reações envolvidas.

${CH}_{3} {COO}^{-} (aq) + 2 H_{2} O (l) \overset{}{\to} 2 {CO}_{2} (g) + 7 H^{+} (aq) + 8 e^{-}$

$4 H^{+} (aq) + O_{2} (g) + 4 e^{-} \overset{}{\to} 2 H_{2} O (l)$

QUINTO, A. C. Biobactérias geram eletricidade a partir de esgoto sanitário e efluentes agroindustriais. Disponível em: https://jornal.usp.br Acesso em: 1 dez. 2021 (adaptado).

Qual das equações representa a reação global que ocorre durante o funcionamento dessa CCM?

Alternativas

A
${CH}_{3} {COO}^{-} (aq) + O_{2} (g) \overset{}{\to} 2 {CO}_{2} (g) + 3 H^{+} (aq)$
B
${CO}_{2} (g) + O_{2} (g) + H^{+} (aq) \overset{}{\to} H_{2} O (l) + {CH}_{3} {COO}^{-} (aq)$
C
${CH}_{3} {COO}^{-} (aq) + H^{+} (aq) + 2 O_{2} (g) \overset{}{\to} 2 {CO}_{2} (g) + 2 H_{2} O (l)$
D
${CH}_{3} {COO}^{-} (aq) + 6 H_{2} O (l) \overset{}{\to} 2 {CO}_{2} (g) + 2 O_{2} (g) + 15 H^{+} (aq)$
E
$2 {CO}_{2} (g) + 11 H^{+} (aq) + O_{2} (g) \overset{}{\to} {CH}_{3} {COO}^{-} (aq) + 4 H_{2} O (l)$

Gabarito:
C

Equações fornecidas:

${CH}_{3} {COO}_{(aq)}^{-} + 2 H_{2} O_{(l)} \underset{}{\to} 2 {CO}_{2 (g)} + 7 H_{(aq)}^{+} + 8 e^{-} 4 H_{(aq)}^{+} + O_{2 (g)} + 4 e^{-} \underset{}{\to} 2 H_{2} O_{(l)}$

Deve-se multiplicar a segunda equação por 2 para obter a mesma quantidade de elétrons (cedidos e recebidos) e então somar as duas equações:

${CH}_{3} {COO}_{(aq)}^{-} + 2 H_{2} O_{(l)} \underset{}{\to} 2 {CO}_{2 (g)} + 7 H_{(aq)}^{+} + 8 e^{-} 8 H_{(aq)}^{+} + 2 O_{2 (g)} + 8 e^{-} \underset{}{\to} 4 H_{2} O_{(l)}___________________________________{CH}_{3} {COO}_{(aq)}^{-} + H_{(aq)}^{+} + 2 O_{2 (g)} \underset{}{\to} 2 {CO}_{2 (g)} + 2 H_{2} O_{(l)}$

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