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ENEM 2024 · questão 101

Química · eletricidade e íons · diferença de potencial · grafeno

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. 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

O que a prova mostra

Esquema colorido, em corte, de uma placa solar sob chuva.

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

  1. A

    oxida os cátions dissolvidos na água da chuva

  2. B

    impede a difusão da água através das placas solares

  3. C

    diminui a energia de ativação da reação no pseudocapacitor

  4. D

    forma um compósito não metálico com os íons na água da chuva

  5. E

    gera uma diferença de potencial pela interação dos elétrons com os cátions

Resposta: E

Os cátions da chuva se juntam aos elétrons do grafeno, criando um lado de potencial alto e outro baixo: essa diferença gera eletricidade.

Por que a E é a certa

A chuva traz íons dissolvidos. O grafeno tem "grande quantidade de elétrons" que se movem pela superfície. Os cátions da água são atraídos pelos elétrons do grafeno e se acumulam junto a ele. O esquema marca um lado de "Alto potencial elétrico" e outro de "Baixo potencial elétrico". Essa diferença de potencial, criada pela interação entre elétrons e cátions, é o que permite gerar corrente.

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Precisava saber

diferença de potencial elétricoatração entre cargas opostas

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