Combustíveis no Enem

Olá, pessoal! O Enem está se aproximando, e para te ajudar no estudo sobre os assuntos mais cobrados, trouxemos mais uma preciosa dica de Química! Hoje falaremos de Combustíveis no Enem.

Esse é um tema que cai em praticamente todas as edições do Enem, tendo em vista que o ser humano precisa dos combustíveis para sobreviver e para o desenvolvimento de sua sociedade. Além disso, o uso dos combustíveis gera impactos ambientais.

Assim, para se sair bem em questões do Enem relacionadas com esse tema, você precisa conhecer principalmente os três seguintes aspectos:

1. Reações de combustão completa e incompleta;
2. Impacto ambiental do uso dos combustíveis fósseis;
3. Tipos de combustíveis: combustíveis fósseis e combustíveis renováveis.

Veja cada caso:

1. Reações de combustão completa e incompleta:

Para a obtenção da energia dos combustíveis, principalmente energia elétrica, térmica e mecânica (que faz os veículos movimentarem-se), precisamos queimá-los, isto é, são realizadas reações de combustão. A combustão converte a energia química contida nas ligações dos átomos em calor e luz, que são utilizados para gerar eletricidade, aquecimento e movimento. Estes são essenciais para a manutenção da vida e para o nosso bem-estar.

Portanto, o primeiro aspecto sobre os combustíveis que você precisa saber é como ocorrem as reações de combustão completa e incompleta. É importante lembrar que toda reação de combustão ocorre entre o combustível e o gás oxigênio (O₂). 

Além disso, visto que os principais combustíveis são compostos orgânicos, isto é, são compostos do carbono, a sua reação de combustão completa sempre libera dióxido de carbono (CO2) e água (H2O). Já a combustão incompleta (quando não há oxigênio suficiente) libera, no lugar do CO₂, monóxido de carbono (CO) ou fuligem (C). 

A regra geral para você escrever a equação que representa uma reação de combustão é:

Combustão completa: Combustível + O₂ → CO₂ + H₂O

Combustão incompleta: Combustível + O₂ → CO + H₂O ou 
                Combustível + O₂ → C + H₂O

Não se esqueça de realizar o balanceamento dessas equações químicas.

2. Impacto ambiental do uso dos combustíveis fósseis:

O CO₂ liberado é considerado por muitos o grande vilão do aquecimento global, pois ele é um dos gases do efeito estufa. Acredita-se que o fato de ele ser liberado nas reações de queima dos combustíveis fósseis tem aumentado a sua concentração na atmosfera, intensificando o efeito estufa e, consequentemente, causando o aquecimento global. 

Além disso, outras impurezas que estão presentes nos combustíveis fósseis, como compostos que contêm enxofre e nitrogênio, também sofrem combustão e formam óxidos que são lançados na atmosfera. Esses óxidos reagem com a água e formam ácidos, gerando outro problema ambiental grave: a chuva ácida. 

3. Tipos de combustíveis: 

3.1. Combustíveis fósseis:

O primeiro combustível usado pelo homem foi a madeira, mas com o advento da Revolução Industrial em meados do século XVIII, os combustíveis fósseis (petróleo, carvão mineral e gás natural) passaram a ser os principais combustíveis utilizados no mundo. Atualmente a maior parte da demanda mundial de energia (cerca de 75%) é suprida por meio da utilização de combustíveis fósseis, que são aqueles originados da decomposição de organismos animais e vegetais durante milhares de anos em camadas profundas do solo ou do fundo do mar.

O petróleo passa por um processo de refinamento e craqueamento para que suas várias frações de compostos, que formam os derivados do petróleo, sejam obtidas. Entre esses derivados, o de maior importância comercial é a gasolina. 

Porém, conforme dito, os combustíveis fósseis liberam grandes quantidades de gases poluentes e, ainda por cima, não são renováveis, podendo acabar algum dia. Então, entram em cena os combustíveis renováveis:

3.2. Combustíveis renováveis:

A categoria de renováveis é composta pela biomassa, geotérmica, eólica (ventos), solar e hidrelétrica. São fontes de biomassa os restos de madeira, colheita, plantas, alimentos, animais e algas.

Os principais biocombustíveis que você precisará estudar são o etanol e o biodiesel. As outras fontes energéticas citadas podem ser vistas em mais detalhes no texto Energia Limpa.

Agora veja como esse conteúdo já foi cobrado em provas anteriores do Enem:

Exemplo 1: Enem - 2010 – caderno azul:

Resolução:

Alternativa “d”.

A equação balanceada de combustão completa do octano é dada por:

C₈H_18(g) + 25/2 O_{2 (g)} → 8 CO_2(g) + 9 H₂O_(l)  

A- Incorreta. Pela equação da combustão, vemos que o oxigênio não é liberado como produto, mas ele é, na verdade, um dos reagentes.
B- Incorreta. O coeficiente estequiométrico para a água é de 9 para 1 de octano.
C- Incorreta. No processo não há consumo de água, mas sim liberação.
D- Correta. O coeficiente estequiométrico para o oxigênio é de 12,5 ou 25/2 para 1 do octano.
E- Incorreta. O coeficiente estequiométrico para o gás carbônico é de 8 para 1 do octano.

Exemplo 2: Enem -2011 – caderno azul:

Resolução:

Alternativa “a”.