Questão 118 do ENEM 2023

Como resolver a questão 118 passo a passo?

O conceito que resolve

A estrutura molecular dos combustíveis influencia diretamente seu desempenho. Hidrocarbonetos de cadeias ramificadas são preferidos em combustíveis de alto desempenho porque possuem maior resistência à compressão (maior octanagem), o que evita a detonação prematura do combustível no motor. A presença de ramificações na cadeia de carbono aumenta a estabilidade do composto, permitindo que ele seja comprimido sem sofrer ignição espontânea, garantindo assim um funcionamento mais eficiente e seguro do motor.

Como chegar na resposta

1. Análise do texto: Identificar que o combustível ideal deve ter cadeias ramificadas para resistir à compressão.
2. Observação da figura: Examinar as estruturas moleculares dos compostos I, II, III, IV e V.
3. Comparação de estruturas: Verificar quais compostos possuem cadeias ramificadas e quantos átomos de carbono possuem.
4. Seleção do candidato: Escolher o composto que melhor combina a presença de ramificações com o número de átomos de carbono sugerido no texto (8 a 12).

Por que cada alternativa

• AI: O composto I é um alcano linear (n-decano) com 10 átomos de carbono, mas não possui ramificações. Embora tenha o número correto de carbonos, sua estrutura linear o torna menos resistente à compressão em comparação com os compostos ramificados, o que é um requisito para alto desempenho.
• BII: O composto II é um alcano linear (n-octano) com 8 átomos de carbono. Assim como o I, ele não possui ramificações, o que reduz sua capacidade de resistir à compressão e, portanto, não é a melhor escolha para um combustível de alto desempenho.
• CIII: O composto III é um alcano ramificado (2,2,4-trimetilpentano ou isoctano) com 8 átomos de carbono. Sua estrutura altamente ramificada proporciona excelente resistência à compressão, tornando-o um combustível de alta octanagem e, portanto, a melhor opção entre as alternativas apresentadas.
• DIV: O composto IV é um alcano linear (n-dodecano) com 12 átomos de carbono. Ele excede o limite superior sugerido de 12 átomos de carbono e, mais importante, não possui ramificações, o que o torna inadequado para o desempenho desejado.
• EV: O composto V é um alceno (hex-1-eno) com apenas 6 átomos de carbono. Além de ter uma cadeia muito curta para ser um componente significativo da gasolina, ele contém uma ligação dupla, o que altera suas propriedades químicas e o torna menos adequado como combustível principal em comparação com os alcanos ramificados.

Onde essa questão derruba a maioria

A pegadinha comum aqui é confundir o número de átomos de carbono com a estrutura do composto. Muitos estudantes podem olhar para o composto I (n-decano) e pensar que, por ter 10 carbonos, ele é o correto. No entanto, o texto enfatiza a importância das 'cadeias ramificadas' para o desempenho. Portanto, mesmo que o I tenha o número certo de carbonos, sua falta de ramificação o torna inferior ao composto III, que possui a estrutura ideal para o propósito descrito.

O que estudar se você errou

Para revisar, é crucial entender a diferença entre alcanos lineares e ramificados. Os ramificados (como o isoctano) têm maior octanagem e são mais estáveis sob compressão. Ao resolver questões de química orgânica relacionadas a combustíveis, sempre verifique se o enunciado prioriza a estrutura (ramificação) ou apenas o tamanho da cadeia (número de carbonos).