Questão 103 do ENEM 2019 — Ciências da Natureza

Para resolvermos essa questão, precisamos analisar as duas equações químicas fornecidas e encontrar uma classificação que seja comum a ambas. Vamos investigar o que acontece com os átomos durante essas transformações.

Uma excelente estratégia para identificar o tipo de reação no ENEM é procurar por substâncias simples (aquelas formadas por apenas um tipo de elemento químico). Se uma substância simples aparece nos reagentes e se transforma em uma substância composta nos produtos (ou vice-versa), obrigatoriamente ocorreu uma transferência de elétrons. E onde há transferência de elétrons, há uma reação de oxirredução.

Vamos aplicar essa ideia na Equação 1: $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \text{ (aq)} + \text{O}_2 \text{ (g)} + \text{H}_2\text{O} \text{ (l)} \xrightarrow{\text{Enzimas}} \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_7 \text{ (aq)} + \text{H}_2\text{O}_2 \text{ (aq)}$

Observe o gás oxigênio ($\text{O}_2$) nos reagentes. Por ser uma substância simples, o seu Número de Oxidação (Nox) é $0$. Agora, olhe para os produtos. O oxigênio passou a fazer parte do peróxido de hidrogênio ($\text{H}_2\text{O}_2$). Em peróxidos, o oxigênio possui Nox igual a $-1$. Como o Nox do oxigênio variou de $0$ para $-1$, ele ganhou elétrons (sofreu redução). Se houve redução, outro elemento oxidou (neste caso, o carbono da glicose). Logo, a primeira reação é de oxirredução.

Agora, vamos analisar a Equação 2: $2 \text{H}_2\text{O}_2 \text{ (aq)} + 3 \text{I}^- \text{ (aq)} \rightarrow \text{I}_3^- \text{ (aq)} + 2 \text{H}_2\text{O} \text{ (l)} + \text{O}_2 \text{ (g)}$

Aqui podemos usar a mesma lógica. Nos produtos, temos a formação do gás oxigênio ($\text{O}_2$), que é uma substância simples e tem Nox $0$. De onde veio esse oxigênio? Ele veio do peróxido de hidrogênio ($\text{H}_2\text{O}_2$) nos reagentes, onde seu Nox era $-1$. Neste caso, o Nox do oxigênio variou de $-1$ para $0$, o que significa que ele perdeu elétrons (sofreu oxidação). Além disso, o íon iodeto ($\text{I}^-$), que tem Nox $-1$, transforma-se no íon tri-iodeto ($\text{I}_3^-$), alterando também o seu estado de oxidação médio. Novamente, temos uma clara transferência de elétrons.

Conclusão

Como em ambas as reações químicas observamos a variação do Número de Oxidação (Nox) de elementos participantes, podemos afirmar com certeza que ambas envolvem transferência de elétrons. Esse fenômeno define as reações de oxirredução.

Analisando as outras alternativas rapidamente para não restar dúvidas:

• Análise (decomposição): Ocorre quando um único reagente se divide em vários produtos ($A \rightarrow B + C$). Não é o caso de nenhuma das duas.
• Síntese (adição): Ocorre quando vários reagentes formam um único produto ($A + B \rightarrow C$). Também não se aplica aqui.
• Complexação: Embora a segunda reação forme um íon complexo ($\text{I}_3^-$), a primeira não forma. A resposta precisa servir para as duas.
• Ácido-base: A primeira reação até gera um ácido (ácido glucônico), mas o mecanismo principal que rege ambas as equações é a troca de elétrons, não a simples transferência de íons $\text{H}^+$.

Portanto, a classificação correta para o processo que ocorre no biochip é a oxirredução.