Por meio de reações químicas que envolvem carboidratos, lipídeos e proteínas, nossas células obtêm energia e produzem gás carbônico e água. A oxidação da glicose no organismo humano libera energia, conforme ilustra a equação química, sendo que aproximadamente 40% dela é disponibilizada para atividade muscular.
Considere as massas molares (em g mol−1): H = 1; C = 12; O = 16.
LIMA, L. M.; FRAGA, C. A. M.; BARREIRO, E. J. Química na saúde.
São Paulo: Sociedade Brasileira de Química, 2010 (adaptado).
Na oxidação de 1,0 grama de glicose, a energia obtida para atividade muscular, em quilojoule, é mais próxima de
A) 6,2.
B) 15,6.
C) 70,0.
D) 622,2.
E) 1 120,0.
Resolução Em Texto
Matérias Necessárias: Química (Estequiometria, Cálculo de Massa Molar, Termoquímica) e Matemática Básica (Regra de Três e Porcentagem).
Tema/Objetivo Geral: Cálculo estequiométrico relacionando massa, energia liberada (entalpia) e eficiência energética.
Nível da Questão: Médio. (O conceito é simples, mas exige três operações matemáticas em sequência. Se errar uma vírgula no começo, erra tudo no final).
Gabarito: Alternativa A.
- O segredo é lembrar que o seu corpo “paga imposto” energético: nem tudo que você come vira força, a maior parte vira calor.
PASSO 1 – O QUE A QUESTÃO QUER? (O MAPA DA MINA)
A questão quer saber o “lucro líquido” de energia muscular.
Decodificação: O enunciado diz que queimar glicose libera muita energia (2800 kJ por pacote/mol). Mas ele avisa que o corpo só aproveita 40% disso para mover os músculos. A pergunta é: se eu comer apenas 1 grama de glicose, quantos kJ meus músculos vão receber de verdade?
Simplificação Radical:
Imagine que a Glicose é uma rifa premiada.
- O prêmio total de um talão inteiro (1 mol) é 2800 reais.
- Primeiro, você precisa descobrir quanto vale apenas um bilhete (1 grama), e não o talão todo.
- Segundo, o governo morde 60% do prêmio, e você só fica com 40%.
Quanto dinheiro sobra na sua mão por bilhete?
Nosso Plano de Ataque será o seguinte:
- Descobrir quanto pesa o “talão inteiro” (Massa Molar da Glicose).
- Descobrir quanto de energia total 1 grama libera (Regra de Três).
- Calcular a parte que sobra para o músculo (Cálculo de Porcentagem).
PASSO 2 – DESVENDANDO AS FERRAMENTAS (A CAIXA DE FERRAMENTAS)
Vamos detalhar as ferramentas como se estivéssemos numa oficina mecânica. Nada de decorar, vamos entender.
1. A Massa Molar (O Peso do Pacote):
Na química, a gente não compra átomos avulsos, a gente compra por “dúzia” (o Mol).
A Massa Molar é a soma do peso de todos os átomos que formam a molécula.
- A fórmula é C6H12O6.
- Isso significa que temos: 6 Carbonos, 12 Hidrogênios e 6 Oxigênios.
- A tabela periódica (ou a questão) diz o peso unitário de cada um. A gente só precisa somar tudo para saber o peso do Mol.
- Exemplo do dia a dia: Se uma cesta básica tem 2 pacotes de arroz (5kg cada) e 1 de feijão (1kg), o peso total da cesta é (2 x 5) + (1 x 1) = 11kg. Massa Molar é exatamente isso.
2. A Regra de Três (A Proporção Divina):
A equação química é uma receita de bolo para quantidades gigantes (Mols).
Ela diz: “1 Mol de Glicose libera 2800 kJ”.
Mas nós queremos saber para “1 grama”.
A ferramenta aqui é a proporção direta: Se eu diminuo a massa, a energia diminui na mesma proporção.
- Exemplo: Se 10 chocolates custam 20 reais, quanto custa 1 chocolate? (20 dividido por 10 = 2 reais). É essa conta que faremos com a energia.
3. A Eficiência Energética (O Desconto):
Nenhuma máquina no universo é 100% eficiente. O corpo humano também não.
Quando a questão diz “40% é disponibilizada”, ela está dizendo: “Pegue o valor total e multiplique por 0,40”.
- Ferramenta Matemática:
- 100% = 1 (O todo).
- 50% = 0,5 (Metade).
- 40% = 0,4 (A parte que queremos).
- Multiplicar por 0,4 é a forma mais rápida de achar 40% de qualquer coisa.
PASSO 3 – INTERPRETAÇÃO GUIADA (MÃO NA MASSA)
Agora vamos calcular juntos, linha por linha. Pegue o lápis mental.
Etapa 1: Pesando a Glicose (C6H12O6)
A questão deu os pesos atômicos: C=12, H=1, O=16.
Vamos montar a conta da Massa Molar (MM):
- Carbono: Tem 6 átomos. Cada um pesa 12.
6 x 12 = 72 g. - Hidrogênio: Tem 12 átomos. Cada um pesa 1.
12 x 1 = 12 g. - Oxigênio: Tem 6 átomos. Cada um pesa 16.
6 x 16 = 96 g. (Dica: 6×10=60, 6×6=36. 60+36=96).
Agora somamos o pacote todo:
72 + 12 + 96 = 180 gramas.
Conclusão 1: 1 Mol de glicose pesa 180g. E esse Mol libera 2800 kJ.
Etapa 2: A Regra de Três (Quanto libera 1 grama?)
Agora vamos descobrir a energia de apenas 1 grama.
Montando a regra:
180 g de Glicose —— liberam —— 2800 kJ
1 g de Glicose ——– libera ——– X kJ
Multiplica cruzado:
180 vezes X = 2800 vezes 1
X = 2800 dividido por 180.
Truque Matemático de Padaria:
Corte um zero de cada lado para facilitar.
Fica: 280 dividido por 18.
Ainda tá chato? Simplifique por 2.
Fica: 140 dividido por 9.
Vamos dividir 140 por 9:
- 9 cabe em 14? Sim, 1 vez (sobra 5). Baixa o 0. Fica 50.
- 9 cabe em 50? Sim, 5 vezes (9×5=45). Sobra 5.
- Resultado: 15,55… kJ.
Conclusão 2: Cada grama de glicose que você come libera, no total, 15,55 kJ.
Etapa 3: Aplicando a Eficiência (Os 40% do Músculo)
O corpo joga fora 60% dessa energia como calor. Só sobra 40% pro músculo.
Vamos calcular 40% de 15,55.
Conta: 15,55 vezes 0,4.
Dica para fazer de cabeça ou no cantinho da prova:
- Esqueça a vírgula por um instante. Pense em 155 vezes 4.
- 150 vezes 4 = 600.
- 5 vezes 4 = 20.
- Total = 620.
- Agora devolva as casas decimais. Tínhamos duas casas no 15,55 e uma casa no 0,4. Total de 3 casas para voltar.
- O número 620 vira 6,22.
Resultado Final:
A energia que chega no músculo é 6,22 kJ.
🚨 ARMADILHA CLÁSSICA! 🚨
Muita gente para na Etapa 2. O aluno chega no “15,55”, olha para as alternativas e vê a Letra B dizendo “15,6”. O coração bate forte, ele marca e erra.
Lembre-se: 15,55 é a energia TOTAL (bruta). A questão pediu a energia MUSCULAR (líquida). Nunca esqueça de aplicar a porcentagem final!
A Bússola:
- Síntese do raciocínio: Pesamos a molécula (180g) -> Dividimos a energia total pelo peso (2800/180 = 15,5) -> Pegamos 40% disso (15,5 x 0,4 = 6,2).
- Expectativa: Um valor próximo de 6.
PASSO 4 – ALTERNATIVAS COMENTADAS (A AUTÓPSIA)
- A) 6,2.
Análise de Correspondência:
Perfeito. Nosso cálculo detalhado deu 6,22. A alternativa arredondou para 6,2. É a única resposta que respeita todas as etapas químicas e matemáticas.
Conclusão: ✔️ Alternativa correta. - B) 15,6.
Diagnóstico do Erro: O “apressadinho”. O aluno fez a estequiometria certa (180g -> 2800kJ), achou a energia por grama (15,55), arredondou para 15,6 e marcou. Esqueceu os 40% de eficiência.
Conclusão: ❌ Alternativa incorreta. - C) 70,0.
Narrativa do Erro: Erro de divisão aleatória. O aluno pode ter pego o 2800 e dividido direto por 40 (porcentagem), ignorando a massa. 2800/40 = 70. Isso não faz sentido químico.
Conclusão: ❌ Alternativa incorreta. - D e E) (Outros valores distantes).
Narrativa do Erro: Geralmente resultam de erros grosseiros na soma da massa molar (ex: esquecer de multiplicar o Carbono por 6) ou errar a vírgula na conta final.
Conclusão: ❌ Alternativa incorreta.
PASSO 5 – O GRAND FINALE (APRENDIZAGEM EXPANDIDA)
Frase de Fechamento:
A estequiometria é a contabilidade da natureza: primeiro a gente soma o peso da mercadoria, depois calcula o valor unitário e, por fim, desconta o imposto da termodinâmica.
Resumo-flash:
“Massa do Mol (180) -> Energia do Grama (15,5) -> Parte do Músculo (6,2).”
Para ir Além:
Se o corpo aproveita 40% para movimento, o que acontece com os outros 60%? Viram Calor. É exatamente por isso que você sente calor e sua quando corre. Seu corpo é uma máquina que esquenta muito para produzir um pouco de movimento. Se essa eficiência fosse 100%, você poderia correr uma maratona sem suar uma gota!
