Hora do Simulado

Questão 101

ENEM 2024, Ciências da Natureza Dificuldade: Fácil Favoritar

Placas solares comuns dependem de dias ensolarados para gerar energia. Mas podemos gerar eletricidade com a ajuda de gotas de chuva, revestindo placas solares com uma fina camada de grafeno. Os íons dissociados a partir da água da chuva (Aᵐ⁺ e Bⁿ⁻) tornam a combinação grafeno e água da chuva um par perfeito para geração de energia. O processo requer apenas uma camada de grafeno para que grande quantidade de elétrons (e⁻) se movimente ao longo da superfície.

Chuva sobre placa solar revestida de grafeno; em destaque, a camada fina de água com íons Aᵐ⁺ e Bⁿ⁻ sobre a camada fina de grafeno com elétrons, indicando alto potencial elétrico em cima e baixo potencial elétrico embaixo

TANG, Q. et al. A Solar Cell that is Triggered by Sun and Rain. Angewandte Chemie International Edition, n. 55, 2016 (adaptado).

Ao produzir eletricidade em dias chuvosos, o grafeno

Ver gabarito e resolução

Em resumo: Os elétrons do grafeno atraem os cátions da chuva, formando duas camadas de cargas opostas: surge uma diferença de potencial.

Gabarito oficial: alternativa E.

Resolução

A questão pede o papel do grafeno na produção de eletricidade em dias de chuva.

O texto diz que os íons da água da chuva (Aᵐ⁺ e Bⁿ⁻) e o grafeno, com grande quantidade de elétrons móveis, formam um "par perfeito". A figura mostra a camada de água em cima, com potencial elétrico alto, e o grafeno embaixo, com potencial baixo. Os cátions são atraídos pelos elétrons do grafeno e se acumulam na interface, formando duas camadas com cargas opostas. Essa separação de cargas cria uma diferença de potencial, que gera a corrente.

Alternativas

  • A) Errada. O grafeno não oxida os cátions; eles apenas se acumulam junto aos elétrons.
  • B) Errada. O papel do grafeno não é impermeabilizar as placas.
  • C) Errada. Não se trata de catalisar uma reação.
  • D) Errada. O grafeno é carbono e conduz eletricidade; não forma um compósito não metálico com os íons.
  • E) Correta. A interação entre os elétrons do grafeno e os cátions cria a diferença de potencial.

Logo, a resposta é a alternativa E.

Fonte: INEP/MEC.

Outras questões de Ciências da Natureza