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Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Questão 89 — O aquecimento de um material por irradiação com micro-ondas ocorre por causa da interação da onda eletromagnética com o dipolo elétrico da molécula.…

ENEM 2016 Questão 89

O aquecimento de um material por irradiação com micro-ondas ocorre por causa da interação da onda eletromagnética com o dipolo elétrico da molécula. Um importante atributo do aquecimento por micro-ondas é a absorção direta da energia pelo material a ser aquecido. Assim, esse aquecimento é seletivo e dependerá, principalmente, da constante dielétrica e da frequência de relaxação do material. O gráfico mostra a taxa de aquecimento de cinco solventes sob irradiação de micro-ondas.

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Imagem da questão
BARBOZA, A. C. R. N. et al. Aquecimento em forno de micro-ondas. Desenvolvimento de alguns conceitos fundamentais. Química Nova, n. 6, 2001 (adaptado).

No gráfico, qual solvente apresenta taxa média de aquecimento mais próxima de zero, no intervalo de 0 s a 40 s?

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Resolução

Resposta correta: Letra E — $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3$

A questão aborda o mecanismo de aquecimento de materiais por micro-ondas, que depende da interação das ondas eletromagnéticas com dipolos elétricos das moléculas. O comando pede para identificar, a partir de um gráfico (não apresentado aqui, mas com base nas informações químicas), qual solvente tem a menor taxa média de aquecimento no intervalo de 0 a 40 s. O conceito central é a relação entre a polaridade da molécula e sua capacidade de absorver energia de micro-ondas: moléculas polares (com dipolo elétrico significativo) absorvem mais energia e aquecem mais, enquanto moléculas apolares absorvem pouco e quase não aquecem. Entre as opções, a alternativa E ($\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3$) corresponde ao n-hexano, uma molécula apolar, que praticamente não interage com micro-ondas e, portanto, apresenta taxa de aquecimento próxima de zero. As demais alternativas são solventes com grupos hidroxila (álcoois ou água), todos polares, que aquecem mais sob micro-ondas.

Comentários por alternativa

  1. A $\text{H}_2\text{O}$
    A alternativa A (água) está incorreta porque a água é altamente polar e absorve energia de micro-ondas de forma eficiente, apresentando alta taxa de aquecimento.
  2. B $\text{CH}_3\text{OH}$
    A alternativa B (metanol) está errada pois o metanol é um álcool pequeno e polar, também aquecendo rapidamente sob micro-ondas.
  3. C $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH}$
    A alternativa C (etanol) está incorreta porque o etanol, embora um pouco menos polar que a água e o metanol, ainda possui polaridade significativa e aquece sob micro-ondas.
  4. D $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{OH}$
    A alternativa D (propanol) está errada porque, apesar de ser um álcool de cadeia maior, ainda é polar e aquece sob micro-ondas, embora menos que os álcoois menores.
  5. E $\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3$
    A alternativa E (n-hexano) está correta porque o n-hexano é uma molécula apolar, praticamente não absorve energia de micro-ondas e, portanto, sua taxa de aquecimento é próxima de zero.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

1 / 7
1. O que é um dipolo elétrico molecular?
É uma separação de cargas positivas e negativas dentro de uma molécula, gerando um momento dipolar.
2. Por que moléculas polares aquecem mais em micro-ondas?
Porque o campo elétrico alternado das micro-ondas faz os dipolos girarem, absorvendo energia e convertendo-a em calor.
3. O que caracteriza uma molécula apolar?
Uma molécula apolar não possui separação significativa de cargas elétricas, pois seus dipolos se cancelam.
4. Qual a relação entre constante dielétrica e aquecimento por micro-ondas?
Quanto maior a constante dielétrica, maior a capacidade de absorver energia das micro-ondas e aquecer.
5. Por que o n-hexano não aquece bem em micro-ondas?
Por ser apolar, o n-hexano não interage significativamente com o campo elétrico das micro-ondas.
6. O que é frequência de relaxação em materiais?
É a frequência na qual os dipolos de uma substância conseguem acompanhar as oscilações do campo elétrico externo.
7. Como a estrutura molecular influencia o aquecimento por micro-ondas?
Moléculas com grupos polares, como -OH, absorvem mais energia e aquecem mais rapidamente que moléculas apolares.

Treino guiado

Detonando o Tema

O DIMVS vai preparar 3 perguntas sobre o mesmo tema desta questão: uma fácil, uma média e uma difícil.

1. Comece pelo fácil 2. Suba para o médio 3. Feche no difícil

Ao responder, você vê a resolução, comentários das alternativas e flashcards. No fim, o resultado mostra seu domínio do tema.