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.
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:
O tipo de reação que ocorre na superfície do biochip, nas duas reações do processo, é
A) análise.
B) síntese.
C) oxirredução.
D) complexação.
E) ácido-base.
Resolução em Texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão:
- Eletroquímica e Bioquímica.
Nível da Questão: Médio.
Gabarito: ✅ Alternativa C (Oxirredução).
🔹Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 Comando da Questão:
O enunciado apresenta um biochip utilizado no diagnóstico de diabetes, onde ocorrem duas reações químicas sequenciais. O objetivo é determinar qual o tipo de reação química ocorre na superfície do biochip durante o processo.
Palavras-chave:
- Biochip
- Diagnóstico de diabetes
- Reações sequenciais
- Oxirredução
📌 Objetivo da Questão:
Identificar corretamente a classificação do tipo de reação química que ocorre na superfície do biochip, considerando as equações fornecidas.
⚠ Dica Geral: Sempre analise a variação do número de oxidação (NOX) nos reagentes e produtos. Se houver mudança, trata-se de uma reação de oxirredução.
🔹Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
1. O que é uma reação de oxirredução?
- Uma reação de oxirredução (ou reação redox) envolve transferência de elétrons entre reagentes. Nela, uma espécie perde elétrons (oxidação) e outra ganha elétrons (redução).
2. Como identificar uma reação redox?
✔ A oxidação ocorre quando um elemento aumenta seu número de oxidação (NOX).
✔ A redução ocorre quando um elemento diminui seu número de oxidação (NOX).
✔ Se houver variação de NOX, a reação é classificada como oxirredução.
🔹Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
Analisando as Reações do Biochip
Equação 1:
C₆H₁₂O₆ (aq) + O₂ (g) + H₂O (l) → C₆H₁₂O₇ (aq) + H₂O₂ (aq)
✔ O oxigênio molecular (O₂) é reduzido.
✔ A glicose (C₆H₁₂O₆) sofre oxidação ao se transformar em ácido glucônico.
Equação 2:
2 H₂O₂ (aq) + 3 I⁻ (aq) → I₃⁻ (aq) + 2 H₂O (l) + O₂ (g)
✔ O peróxido de hidrogênio (H₂O₂) age como agente oxidante.
✔ O íon iodeto (I⁻) é oxidado a íon tri-iodeto (I₃⁻).
📌 Conclusão Parcial:
Como há variação do NOX em ambas as equações, podemos afirmar que se trata de reações de oxirredução.
🔹Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
Analisando o NOX nas Equações
Equação 1:
- O oxigênio molecular (O₂) tem NOX zero e passa a formar H₂O₂, onde o oxigênio tem NOX -1 → Redução do oxigênio.
- A glicose (C₆H₁₂O₆) sofre oxidação ao se transformar em ácido glucônico.
Equação 2:
- O íons iodeto (I⁻) tem NOX -1 e é oxidado a íon tri-iodeto (I₃⁻) → Oxidação do iodeto.
- O H₂O₂ sofre decomposição liberando oxigênio molecular → Redução do oxigênio.
📌 Conclusão Parcial:
Ambas as equações envolvem transferência de elétrons e variação do NOX, confirmando que são reações de oxirredução.
🔹Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
📌 Analisando cada alternativa:
❌ Alternativa A) Análise.
A análise ocorre quando uma substância se decompõe em partes menores, mas sem transferência de elétrons. Incorreto.
❌ Alternativa B) Síntese.
A síntese envolve a formação de uma substância a partir de reagentes simples. Incorreto.
✅ Alternativa C) Oxirredução.
✔ Envolve transferência de elétrons.
✔ Ocorre variação do NOX em ambas as equações.
✔ Confirma-se que o processo no biochip envolve oxidação e redução simultâneas.
✔ Alternativa correta!
❌ Alternativa D) Complexação.
Reações de complexação envolvem formação de compostos complexos, geralmente com metais de transição, o que não ocorre aqui. Incorreto.
❌ Alternativa E) Ácido-base.
Reações ácido-base envolvem transferência de prótons (H⁺), o que não acontece nas equações fornecidas. Incorreto.
🔹Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
📌 Conclusão:
- As equações fornecidas descrevem processos de oxidação e redução, o que caracteriza reações de oxirredução.
- A transferência de elétrons está confirmada pela variação do NOX dos elementos.
✅ Alternativa correta: C (Oxirredução).
🔍 Resumo Final:
✔ O biochip funciona promovendo reações químicas sequenciais.
✔ A primeira reação envolve a oxidação da glicose e a formação de peróxido de hidrogênio.
✔ A segunda reação ocorre entre o H₂O₂ e os íons iodeto (I⁻), levando à formação do íon tri-iodeto.
✔ Ambas as reações envolvem variação no NOX, confirmando serem reações de oxirredução.
✔ Resposta final: Alternativa C.
