Questão 91 do ENEM 2021 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos analisar as duas características do produto mencionadas no enunciado: estar no "estado físico de menor agregação da matéria" e poder ser "diretamente usado como combustível".

Primeiro, vamos entender o que significa o estado de menor agregação da matéria. Na natureza, a matéria se apresenta basicamente em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. No estado sólido, as partículas estão muito próximas e organizadas, o que representa a maior agregação. No estado líquido, estão um pouco mais afastadas. Já no estado gasoso, as partículas estão muito afastadas e com grande liberdade de movimento, caracterizando o estado de menor agregação. Portanto, a questão está nos pedindo para identificar um gás.

Observando os produtos da reação de biodegradação fornecida: $\text{CO}_2 + \text{CH}_4 + \text{H}_2\text{O} + \text{C}_{\text{Resíduo}} + \text{C}_{\text{Biomassa}}$

Dentre esses produtos, em condições ambientes, temos:

• $\text{C}_{\text{Resíduo}}$ e $\text{C}_{\text{Biomassa}}$: estado sólido.
• $\text{H}_2\text{O}$ (água): estado líquido.
• $\text{CO}_2$ (dióxido de carbono) e $\text{CH}_4$ (metano): estado gasoso.

Agora, aplicamos a segunda característica: o gás deve poder ser usado diretamente como combustível.

• O $\text{CO}_2$ não é combustível. Na verdade, ele é o produto final da queima (oxidação completa) de compostos orgânicos e não reage com o oxigênio para liberar energia. Por isso, é frequentemente usado em extintores de incêndio para apagar chamas.
• O $\text{CH}_4$ (metano), por outro lado, é um hidrocarboneto altamente combustível. Ele é o principal componente do gás natural e do biogás (que é justamente o gás gerado na biodegradação anaeróbica de matéria orgânica), sendo amplamente utilizado para a geração de energia através da sua queima.

Dessa forma, o produto que atende a ambas as exigências do enunciado é o metano ($\text{CH}_4$).