Questão 103, caderno azul do ENEM 2019 – DIA 2

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

Classificação de Reações Químicas (Inorgânicas e Orgânicas)
Eletroquímica (Cálculo de Nox e Reações de Oxirredução)

Tema/Objetivo Geral:
A questão exige a identificação do tipo de reação química comum a dois processos sequenciais apresentados. O aluno precisa analisar as equações e perceber que, embora pareçam diferentes, ambas envolvem a transferência de elétrons, caracterizada pela variação do Número de Oxidação (Nox) dos elementos.

Nível da Questão: Médio

Classificada como média porque requer mais do que uma simples leitura visual. O aluno precisa saber calcular o Nox de elementos em substâncias simples (como O2) e compostas (como H2O2 e I-) para diagnosticar a oxirredução.

Gabarito: C

Esta alternativa está correta pois, em ambas as equações, ocorre variação do Número de Oxidação (Nox) de alguns elementos, indicando transferência de elétrons, o que define reações de oxirredução (Redox).

1️⃣ PASSO 1 – O QUE A QUESTÃO QUER? (O MAPA DA MINA)

Decodificação do Objetivo:
Temos duas “receitas” químicas (equações 1 e 2) acontecendo em um chip de teste. A questão pede para encontrarmos o nome da categoria química que serve para ambas as receitas ao mesmo tempo.

Simplificação Radical (A Analogia Central):
Imagine que você está assistindo a dois jogos diferentes.

Jogo 1: Um time de futebol.
Jogo 2: Um time de basquete.
A pergunta é: “O que esses dois eventos têm em comum?”. A resposta não é “chutar a bola” (só futebol) nem “arremessar com a mão” (só basquete). A resposta comum é: “Ambos são esportes com bola”.
Na química, precisamos olhar para as duas reações e achar essa característica universal.

Nosso Plano de Ataque será o seguinte:

Investigar a Equação 1: Verificar se há mudança de Nox (cargas).
Investigar a Equação 2: Verificar se há mudança de Nox (cargas).
Conclusão: Se houver mudança de Nox nas duas, matamos a charada.

2️⃣ PASSO 2 – DESVENDANDO AS FERRAMENTAS (A CAIXA DE FERRAMENTAS)

Função Pedagógica: Relembrar como identificar os tipos de reação.

DOSSIÊ: QUEM É QUEM NA QUÍMICA?

Tipo de Reação	O que acontece?	Pista Visual
Síntese (Adição)	Vários viram Um.	A + B -> C
Análise (Decomposição)	Um vira Vários.	A -> B + C
Oxirredução (Redox)	Troca de Elétrons. Alguém perde carga (oxida), alguém ganha carga (reduz).	Procure substâncias simples (O2, H2, Fe) virando compostas, ou mudança de Nox.
Ácido-Base	Troca de prótons (H+).	Ácido + Base -> Sal + Água
Complexação	Formação de íons complexos.	Metal central + ligantes.

Ferramenta de Ouro (Nox):

Substância Simples (ex: O2, Fe, H2) tem Nox = 0.
Oxigênio em Peróxidos (ex: H2O2) tem Nox = -1.
Íons Monoatômicos (ex: I-) têm Nox igual à carga.

3️⃣ PASSO 3 – INTERPRETAÇÃO GUIADA (MÃO NA MASSA)

Execução Sequencial:

Analisando a Equação 1:
Glicose + O2 + H2O -> Ácido Glucônico + H2O2

Olhe o Oxigênio (O2): É uma substância simples. Nox = 0.
Olhe o produto (H2O2): É peróxido de hidrogênio. O oxigênio aqui tem Nox = -1.
Veredito: O Nox mudou de 0 para -1. Houve transferência de elétrons. É Oxirredução.

Analisando a Equação 2:
2 H2O2 + 3 I- -> I3- + 2 H2O + O2

Olhe o Iodeto (I-): É um íon com carga -1. Nox = -1.
Olhe o produto (I3-): O Iodo sofreu alteração (sua carga média muda).
Olhe o H2O2: O oxigênio tem Nox = -1.
Olhe o produto (O2): É substância simples. Nox = 0.
Veredito: O Nox do oxigênio mudou de -1 para 0 (oxidou). É Oxirredução.

🚨 ARMADILHA CLÁSSICA! 🚨
Não se deixe enganar pelo número de moléculas!
Alguns alunos tentam classificar contando: “Ah, tem 3 reagentes e 2 produtos, não parece síntese nem análise… vou chutar”. Esqueça a contagem. A “alma” da reação está na movimentação dos elétrons, que é invisível a olho nu, mas visível pelo Nox.

A Bússola (O Perfil do Culpado):

Síntese do raciocínio: Nas duas reações, identificamos elementos que mudaram seu número de oxidação (Oxigênio e Iodo). Mudança de Nox = Oxirredução.
Expectativa: Procurar a alternativa que diz Oxirredução.

4️⃣ PASSO 4 – ALTERNATIVAS COMENTADAS (A AUTÓPSIA)

A) análise.

Diagnóstico do Erro: Erro de Definição. Análise (ou decomposição) exige que um único reagente se quebre em vários produtos. Ambas as equações têm 2 ou 3 reagentes.
Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.

B) síntese.

Diagnóstico do Erro: Erro de Definição. Síntese (ou adição) exige que vários reagentes formem um único produto. Ambas as equações geram 2 ou 3 produtos.
Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.

C) oxirredução.

Análise de Correspondência: Perfeito. Como demonstrado, o oxigênio varia seu Nox de 0 para -1 na primeira reação, e de -1 para 0 na segunda reação. Onde há variação de Nox, há oxirredução.
Conclusão: ✔️ Alternativa correta.

D) complexação.

Diagnóstico do Erro: Visão Parcial. O aluno pode ter ficado impressionado com o íon tri-iodeto (I3-) na segunda reação, que é um complexo. Mas a primeira reação (glicose virando ácido) não é uma complexação. A resposta tem que valer para as duas.
Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.

E) ácido-base.

Diagnóstico do Erro: Confusão de Processo. Embora a primeira reação gere um ácido (ácido glucônico), o mecanismo principal não é uma neutralização (ácido + base). A formação do ácido é consequência da oxidação da glicose.
Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.

5️⃣ PASSO 5 – O GRAND FINALE (APRENDIZAGEM EXPANDIDA)

Frase de Fechamento:
O diagnóstico foi confirmado: as duas reações compartilham o mesmo DNA químico — a transferência de elétrons, ou seja, são reações Redox.

Resumo-flash (A Imagem Mental):
⚡ Se o Nox mudou, o elétron pulou: é Oxirredução!

🧠 Para ir Além (A Ponte para o Futuro):
A reação que vimos no biochip (oxidação da glicose catalisada por enzimas) é o princípio fundamental das Células a Combustível Enzimáticas (Enzymatic Biofuel Cells – EBCs), uma das fronteiras mais promissoras da bioengenharia ciborgue. Cientistas estão desenvolvendo implantes médicos, como marca-passos e sensores neurais, que não utilizam baterias de lítio. Em vez disso, eles usam o próprio sangue do paciente como “combustível”: eletrodos revestidos com as mesmas enzimas da questão oxidam a glicose sanguínea, extraindo os elétrons liberados nessa reação redox para gerar eletricidade. Isso cria dispositivos “eternos” que funcionam em simbiose com o metabolismo humano, transformando o corpo em uma usina elétrica viva e eliminando a necessidade de cirurgias para troca de baterias. O biochip da questão é apenas o avô de uma revolução na medicina bioeletrônica.