A nanotecnologia pode ser caracterizada quando os compostos estão na ordem de milionésimos de milímetros, como na utilização de nanomateriais catalíticos nos processos industriais. O uso desses materiais aumenta a eficiência da produção, consome menos energia e gera menores quantidades de resíduos. O sucesso dessa aplicação tecnológica muitas vezes está relacionado ao aumento da velocidade da reação química envolvida. O êxito da aplicação dessa tecnologia é por causa da realização de reações químicas que ocorrem em condições de: qual das alternativas abaixo está correta?
a) Elevada energia de ativação.
b) Alta temperatura.
c) Alta pressão
d) Excesso de reagentes
e) Maior superfície de contato​

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre nanotecnologia, especificamente o uso de nanomateriais catalíticos em processos industriais. Nosso objetivo aqui é entender por que esses nanomateriais aumentam a eficiência das reações químicas. Para resolver isso, vamos precisar conhecer um pouco sobre catalisadores e como fatores como energia de ativação, temperatura, pressão, quantidade de reagentes e área de contato influenciam as reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é um catalisador. Um catalisador é uma substância que acelera a velocidade de uma reação química sem ser consumida no processo. Ele faz isso diminuindo a energia de ativação, que é a energia mínima necessária para que os reagentes se transformem em produtos.

Passo 3

Agora, falando sobre nanotecnologia: quando utilizamos nanomateriais, estamos trabalhando com estruturas extremamente pequenas, na escala de milionésimos de milímetros (nanômetros). Uma das grandes vantagens dos nanomateriais é que eles têm uma área de superfície muito maior em relação ao seu volume comparado com materiais maiores.

Passo 4

Essa maior área de superfície significa que há mais espaço disponível para que os reagentes se encontrem com o catalisador. Com mais pontos de contato, a chance de ocorrência de colisões entre as moléculas reagentes aumenta, o que pode levar a uma aumento na velocidade da reação.

Passo 5

Vamos analisar as alternativas com base nisso:
a) Elevada energia de ativação: Na verdade, quanto menor a energia de ativação, mais fácil a reação ocorre, então essa opção não está correta.
b) Alta temperatura: Alta temperatura pode aumentar a velocidade da reação, mas não é a característica específica relacionada ao uso de nanomateriais.
c) Alta pressão: Similar à temperatura, pode influenciar a reação, mas não é o foco principal aqui.
d) Excesso de reagentes: Ter mais reagentes pode aumentar a taxa de reação, mas novamente, não está diretamente ligado à nanotecnologia.
e) Maior superfície de contato: Exatamente! Como discutimos, nanomateriais proporcionam uma maior área de superfície, facilitando mais interações entre reagentes e catalisador.

Resposta

A alternativa correta é a e) Maior superfície de contato.

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