Química · catálise · hidrólise ácida · etanol de segunda geração
A biomassa celulósica pode ser utilizada para a produção de etanol de segunda geração. Entretanto, é necessário que os polissacarídeos sejam convertidos em mono e dissacarídeos, processo que pode ser conduzido em meio ácido, conforme mostra o esquema: OGEDA, T. L.; PETRI, D. F. S. [...] Química Nova, n. 7, 2010 (adaptado). Nessa conversão de polissacarídeos, a função do íon H⁺ é
O que a prova mostra
O esquema mostra a quebra da ligação entre dois anéis de açúcar, em quatro quadros ligados por setas finas: do 1º para o 2º e do 2º para o 3º elas descem na diagonal; do 3º para o 4º a seta é vertical:
1. em cima, dois anéis de seis lados (cinco carbonos e um O), cada um com vários OH pendurados, ligados entre si por um O que está no meio. Esse O do meio tem dois pares de pontos desenhados. Uma seta curva sai desse O e aponta para um H⁺ escrito acima, à direita; 2. no segundo, a mesma dupla de anéis, agora com o O do meio carregando um H e um sinal +; outra seta curva sai da ligação entre esse O e o anel da esquerda e aponta de volta para o próprio O⁺; 3. no terceiro, os dois anéis aparecem separados: o da esquerda com um + sobre o carbono que perdeu a ligação, e o da direita completo, com seus OH. Abaixo do anel da esquerda, uma molécula de água desenhada (O com dois H e dois pares de pontos), com seta curva apontando para o carbono com +; 4. embaixo, o anel da esquerda com o oxigênio da água já ligado a ele (O⁺ com dois H), e, depois de uma seta horizontal, o mesmo anel com —OH no lugar e um H⁺ solto à direita.
dissolver os reagentes
deslocar o equilíbrio químico
aumentar a velocidade da reação
mudar a constante de equilíbrio da reação
formar ligações de hidrogênio com o polissacarídeo
No esquema, o H⁺ entra no começo, ajuda a quebrar a ligação entre os açúcares e sai de novo no fim. É um catalisador: acelera a reação.
Por que a C é a certa
No esquema, o H⁺ se liga ao oxigênio que une os dois anéis de açúcar, a ligação se rompe, a água entra no carbono que ficou positivo e, no último quadro, um H⁺ sai solto. O íon participa do caminho da reação e é devolvido no final, sem ser consumido. Esse é o papel de um catalisador: tornar a reação mais rápida.
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Precisava saber