Questão 91 do Enem 2021 PPL: biodegradação – resolução comentada (caderno azul)

A questão 91 do Enem 2021 PPL (caderno azul, Dia 2) é de Ciências da Natureza (Química) e cobra os produtos da biodegradação anaeróbica de polímeros. O gabarito é a alternativa B (CH4). Abaixo você confere o enunciado, a resolução passo a passo e por que cada alternativa errada engana tantos candidatos.

Enunciado da questão 91 do Enem 2021 PPL

Polímeros biodegradáveis são polímeros nos quais a degradação resulta da ação de microrganismos de ocorrência natural, como bactérias, fungos e algas, podendo ser consumidos em semanas ou meses sob condições favoráveis de biodegradação. Na ausência de oxigênio, ocorre a biodegradação anaeróbica, conforme representação esquemática simplificada.

Durante esse processo, há a formação de produtos que podem ser usados para a geração de energia. Um desses produtos é encontrado no estado físico de menor agregação da matéria e pode ser diretamente usado como combustível.

BRITO, G. F. et al. Biopolímeros, polímeros biodegradáveis e polímeros verdes. Revista Eletrônica de Materiais e Processos, n. 2, 2011 (adaptado).

O produto que apresenta essas características é:

A) CO₂

B) CH₄

C) H₂O

D) C_Resíduo

E) C_Biomassa

Resolução comentada da questão 91

Matérias necessárias para resolver a questão

• Química Geral: Estados físicos da matéria e forças intermoleculares (grau de agregação).
• Química Ambiental: Processos de biodegradação (anaeróbica) e Biocombustíveis.
• Termoquímica: Conceito de combustível e reações de combustão.

Tema e objetivo geral

Identificar um produto específico de uma reação química (biodegradação anaeróbica) com base em propriedades físicas (estado de agregação) e propriedades químicas (capacidade combustível).

Nível da questão

Médio. O nível é definido pela necessidade de associar o termo técnico “menor agregação” ao estado gasoso e identificar, entre dois gases, qual possui função combustível (conhecimento sobre biogás/metano).

Gabarito da questão 91: alternativa B

Alternativa B (CH₄). O metano é o produto que se encontra no estado gasoso (menor agregação) e possui alto potencial energético, sendo o principal componente do biogás usado como combustível.

Passo 1: o que a questão pede (o mapa da mina)

Decodificação do Objetivo: A missão é identificar, entre os produtos da decomposição de um plástico, aquele que cumpre dois requisitos obrigatórios: ser um gás (estado de menor agregação) e ser um combustível direto.

Simplificação Radical: Imagine que você está em um aterro sanitário e precisa capturar um “fantasma” que sai do lixo. Esse fantasma precisa ser capaz de manter uma chama acesa. O desafio é: quem é esse fantasma gasoso e inflamável?

Nosso Plano de Ataque será o seguinte:

1. Mapear o estado físico de cada produto da reação (quem é sólido, líquido ou gás?).
2. Filtrar os “leves”: Manter apenas os que possuem menor agregação (gases).
3. O Teste da Chama: Verificar qual desses gases pode ser queimado para gerar energia.

Passo 2: biodegradação

Para organizar nossas pistas, vamos usar uma Ficha Técnica de Propriedades:

Passo 3: resolução passo a passo (mão na massa)

Vamos analisar a equação fornecida:
Polímero → CO₂ + CH₄ + H₂O + C(resíduo) + C(biomassa)

• Análise da Agregação: O enunciado fala em “menor agregação”. Na química, quanto mais afastadas as moléculas, menor a agregação. Portanto, buscamos um GÁS.
  • Eliminamos a Biomassa e o Resíduo (sólidos).
  • Eliminamos a Água (líquida nas condições do processo).
  • Restam: CO₂ e CH₄.

• Análise da Energia: O enunciado diz que o produto pode ser “diretamente usado como combustível”.
  • O CO₂ é o estágio final da oxidação do carbono. Ele não tem mais “energia química” para queimar.
  • O CH₄ (Metano) é um hidrocarboneto altamente energético.

ARMADILHA CLÁSSICA!
CUIDADO! O erro mais comum aqui é o aluno se empolgar com a palavra “Biomassa” (Alternativa E). A biomassa é sim uma fonte de energia, mas ela falha no critério físico: ela é sólida (alta agregação). A questão exige a combinação de ESTADO GASOSO + COMBUSTÍVEL.

A Bússola (O Perfil do Culpado)

• Síntese do raciocínio: O processo é anaeróbico (sem oxigênio), o que tipicamente produz biogás. O biogás é composto principalmente por metano e gás carbônico.
• Expectativa: O culpado deve ser o metano (CH₄), por ser o único gás combustível da lista.

Passo 4: alternativas comentadas (a autópsia)

A) CO₂

• A “Narrativa do Erro”: O aluno acerta que é um gás, mas esquece que o CO₂ é usado para APAGAR fogo (extintores), e não como combustível.
• Diagnóstico do Erro: Inércia química (não é combustível).
• Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.

B) CH₄

• Análise: Perfeito. É um gás (menor agregação) e é um combustível potente (metano). Atende a todos os requisitos do enunciado.
• Conclusão: 🟢 Alternativa correta.

C) H₂O

• A “Narrativa do Erro”: O aluno pode pensar no hidrogênio como combustível, mas aqui temos água líquida.
• Diagnóstico do Erro: Estado físico (líquido) e não é combustível.
• Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.

D) CResíduo

• A “Narrativa do Erro”: O aluno associa o carbono ao carvão sólido.
• Diagnóstico do Erro: Estado físico (sólido = alta agregação).
• Conclusão: 🔴 Alternativa incorreta.

E) CBiomassa

• A “Narrativa do Erro”: O aluno foca na “geração de energia” e marca o termo mais famoso do momento.
• Diagnóstico do Erro: Reducionismo (ignora que a biomassa é sólida e não de “menor agregação”).
• Conclusão: 🟡 PARCIALMENTE CORRETA (é fonte de energia, mas o estado físico está errado).

Passo 5: resumo e aprendizagem expandida

A resposta final é a Alternativa B. O metano é o tesouro energético escondido nos processos de decomposição sem oxigênio.

Resumo-flash (A Imagem Mental):
“Gás de lixo que vira luz: Metano é quem nos conduz!” (Pense no metano como o gás invisível que foge da pilha de lixo para virar chama).

🧠 Para ir Além (A Ponte para o Futuro):
Este conceito é a base dos Biodigestores em fazendas. O que antes era poluição (dejetos de animais) é transformado em CH₄. Esse gás pode rodar motores de caminhão ou gerar eletricidade para a fazenda, exatamente como a Engenharia de Energia aplica o princípio da Termodinâmica para transformar ligações químicas em trabalho mecânico.

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