O longo tempo que polímeros levam para serem degradados tem gerado problema de acúmulo de resíduos sólidos. A fim de contornar essa situação, têm sido propostos novos polímeros biodegradáveis que apresentam grupos ésteres hidrolisáveis, facilitando a assimilação desses polímeros pelos microrganismos.
Qual unidade monomérica representa o polímero melhor assimilado pelos microrganismos?
Resolução em texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão: Química Orgânica (funções orgânicas, polímeros, biodegradação).
Nível da Questão: Médio
Gabarito: B
Tema/Objetivo Geral (Opcional): Analisar qual estrutura polimérica possui grupo éster passível de hidrólise, facilitando a biodegradação.
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 Retomar o Comando da Questão:
“Qual unidade monomérica representa o polímero melhor assimilado pelos microrganismos?”
🔹 Explicação Detalhada:
A questão informa que polímeros contendo grupos ésteres são mais facilmente degradados (hidrolisados) e, portanto, mais suscetíveis à biodegradação. Assim, precisamos identificar, entre as opções dadas, qual repetição estrutural apresenta o grupo éster.
✔ Identificação de Palavras-chave:
- “Polímeros biodegradáveis”
- “Grupos ésteres hidrolisáveis”
- “Melhor assimilado pelos microrganismos”
📌 Definição do Objetivo:
Determinar qual das estruturas poliméricas fornecidas apresenta um grupo éster, tornando-a passível de hidrólise e, portanto, mais biodegradável.
➡️ Agora que o comando foi analisado e o objetivo definido, vamos explicar os conceitos e conteúdos necessários.
Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
📌 Conceitos Teóricos Essenciais:
- Esteres: Apresentam a ligação R–C(=O)–O–R’. São suscetíveis a hidrólise, liberando ácidos carboxílicos e álcoois.
- Polímeros biodegradáveis: Geralmente contêm ligações passíveis de rompimento por enzimas ou água, como ésteres (R–C(=O)–O–R).
- Biodegradação: Ocorre quando microrganismos (ou enzimas) conseguem quebrar as ligações do polímero, reduzindo-o a compostos menores.
➡️ Com esses conceitos estabelecidos, prossigamos para a interpretação do enunciado.
Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📌 Análise do Contexto:
A questão mostra diversas estruturas poliméricas. Apenas aquela que tiver C=O ligado a O (grupo éster) confere a característica de maior facilidade de hidrólise e, portanto, maior biodegradação.
🔹 Identificação de Frases-chave:
- “… contornar essa situação, têm sido propostos novos polímeros biodegradáveis que apresentam grupos ésteres hidrolisáveis…”
✔ Relação com os Conteúdos:
Precisamos identificar qual opção contém um éster. As outras podem ter amida, cloro, ligação simples etc.
➡️ Agora que interpretamos o texto, vamos desenvolver o raciocínio para a resolução completa.
Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio
📌 Resolução Completa:
- Opção A: Apenas cadeia carbônica, sem grupo funcional relevante (não há éster).
- Opção B: Há um grupo carbonila (C=O) ligado a um oxigênio na cadeia → grupo éster.
- Opção C: A carbonila está ligada a um nitrogênio (N) → é uma amida, não um éster.
- Opção D: Pode sugerir um éter ou outro tipo de ligação, mas não é éster (falta a carbonila unida ao oxigênio).
- Opção E: Apresenta um substituinte Cl (cloro) na cadeia, sem carbonila ou éster.
🔹 Explicação da Lógica:
- Apenas a Opção B exibe claramente um éster, ou seja, C=O ligado diretamente a O. Logo, é o polímero mais suscetível à hidrólise, favorecendo a biodegradação.
➡️ Com o raciocínio desenvolvido, vamos analisar as alternativas apresentadas.
Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
📌 Reescrita das Alternativas:
- A) Polímero com cadeia saturada sem grupo funcional.
- B) Polímero com ligação éster (C=O–O).
- C) Polímero com ligação amida (C=O–N).
- D) Polímero com outra ligação (possível éter, mas não é éster).
- E) Polímero clorado (substituição por Cl).
✅ Justificativa da Alternativa Correta (B):
Somente B apresenta grupo éster (C=O–O) na cadeia, que permite a hidrólise, sendo mais biodegradável.
❌ Análise das Alternativas Incorretas:
- A: Sem funcionalidade hidrolisável.
- C: Apresenta amida, não éster.
- D: Não é éster.
- E: Substituída por Cl, não apresenta éster.
➡️ Finalmente, vamos concluir a resolução com um resumo e a justificativa final.
Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
📌 Resumo do Raciocínio:
Para ser facilmente degradado, o polímero precisa ter um grupo éster hidrolisável. Somente a opção B exibe essa característica.
📌 Reafirmação da Alternativa Correta:
A resposta correta é B.
🔍 Resumo Final:
O polímero com maior facilidade de degradação (e, portanto, melhor assimilação microbiana) é aquele com a ligação éster, encontrado na Opção B.
