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
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.