O que caracteriza uma reação de oxirredução?

Reações de oxirredução envolvem transferência de elétrons entre espécies químicas, ocorrendo simultaneamente oxidação e redução.

Qual é o papel do peróxido de hidrogênio ($\text{H}_2\text{O}_2$) na detecção de glicose?

O peróxido de hidrogênio é formado pela oxidação da glicose e, em seguida, oxida o iodeto a iodo, permitindo a detecção visual ou eletroquímica.

O que ocorre com a glicose na primeira reação do biochip?

A glicose é oxidada a ácido glucônico, liberando elétrons e formando peróxido de hidrogênio.

Como o iodeto de potássio (KI) participa da reação no biochip?

O iodeto é oxidado pelo peróxido de hidrogênio a iodo molecular (I$_2$), mudando de cor e indicando a presença de glicose.

Qual a diferença entre reações ácido-base e oxirredução?

Reações ácido-base envolvem transferência de prótons (H$^+$), enquanto oxirredução envolve transferência de elétrons.

Por que a reação do biochip não é considerada uma reação de síntese?

Porque não há formação de uma substância única a partir de reagentes simples, mas sim transformação por transferência de elétrons.

O que significa dizer que uma espécie foi oxidada?

Significa que ela perdeu elétrons durante a reação química.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 103

ENEM 2019 Questão 103

Estudos mostram o desenvolvimento de biochips utilizados para auxiliar o diagnóstico de diabetes melito, doença evidenciada pelo excesso de glicose no organismo. O teste é simples e consiste em duas reações sequenciais na superfície do biochip, entre a amostra de soro sanguíneo do paciente, enzimas específicas e reagente (iodeto de potássio, KI), conforme mostrado na imagem.

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Após a adição de soro sanguíneo, o fluxo desloca-se espontaneamente da esquerda para a direita (ii) promovendo reações sequenciais, conforme as equações 1 e 2. Na primeira, há conversão de glicose do sangue em ácido glucônico, gerando peróxido de hidrogênio:

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O tipo de reação que ocorre na superfície do biochip, nas duas reações do processo, é

Resolução

A questão aborda o funcionamento de um biochip para diagnóstico de diabetes, destacando as reações químicas envolvidas na detecção da glicose no sangue. O enunciado menciona duas reações sequenciais: a primeira converte glicose em ácido glucônico, gerando peróxido de hidrogênio ($\text{H}_2\text{O}_2$), e a segunda envolve o reagente iodeto de potássio (KI). Para resolver, é necessário reconhecer que ambas as reações envolvem transferência de elétrons, ou seja, são reações de oxirredução (redox). A glicose é oxidada (perde elétrons) e o oxigênio é reduzido (ganha elétrons) na formação do peróxido de hidrogênio. Na etapa seguinte, o peróxido de hidrogênio oxida o iodeto (I$^-$) a iodo (I$_2$), enquanto ele próprio é reduzido a água. Portanto, o tipo de reação predominante nas duas etapas é a oxirredução.

Comentários por alternativa

A Análise.

A alternativa A (Análise) refere-se à decomposição de uma substância em partes menores, o que não descreve corretamente as reações do biochip, pois o foco está na transferência de elétrons, não na simples quebra de moléculas.
B Síntese.

A alternativa B (Síntese) envolve a formação de uma substância a partir de outras menores, mas nas reações do biochip ocorre transformação de espécies químicas por oxidação e redução, não apenas combinação de reagentes.
C Oxirredução.

A alternativa C (Oxirredução) está correta porque ambas as reações do processo envolvem transferência de elétrons: a glicose é oxidada e o oxigênio é reduzido na primeira etapa, e o peróxido de hidrogênio oxida o iodeto na segunda etapa. Essas são características típicas de reações de oxirredução.
D Complexação.

A alternativa D (Complexação) refere-se à formação de complexos entre íons metálicos e ligantes, o que não ocorre nas reações descritas no biochip.
E Ácido-base.

A alternativa E (Ácido-base) envolve transferência de prótons (H$^+$) entre espécies, o que não é o processo central das reações do biochip, que são baseadas em transferência de elétrons.

Flashcards

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1. O que caracteriza uma reação de oxirredução?: Reações de oxirredução envolvem transferência de elétrons entre espécies químicas, ocorrendo simultaneamente oxidação e redução.
2. Qual é o papel do peróxido de hidrogênio ($\text{H}_2\text{O}_2$) na detecção de glicose?: O peróxido de hidrogênio é formado pela oxidação da glicose e, em seguida, oxida o iodeto a iodo, permitindo a detecção visual ou eletroquímica.
3. O que ocorre com a glicose na primeira reação do biochip?: A glicose é oxidada a ácido glucônico, liberando elétrons e formando peróxido de hidrogênio.
4. Como o iodeto de potássio (KI) participa da reação no biochip?: O iodeto é oxidado pelo peróxido de hidrogênio a iodo molecular (I$_2$), mudando de cor e indicando a presença de glicose.
5. Qual a diferença entre reações ácido-base e oxirredução?: Reações ácido-base envolvem transferência de prótons (H$^+$), enquanto oxirredução envolve transferência de elétrons.
6. Por que a reação do biochip não é considerada uma reação de síntese?: Porque não há formação de uma substância única a partir de reagentes simples, mas sim transformação por transferência de elétrons.
7. O que significa dizer que uma espécie foi oxidada?: Significa que ela perdeu elétrons durante a reação química.