Questão 109 — ENEM 2022 (Natureza)

A biomassa celulósica pode ser utilizada para a produção de etanol de segunda geração. Entretanto, é necessário que os polissacarídeos sejam convertidos em mono e dissacarídeos, processo que pode ser conduzido em meio ácido, conforme mostra o esquema:

OGEDA, T. L.; PETRI, D. F. S. [...] Química Nova, n. 7, 2010 (adaptado).

Nessa conversão de polissacarídeos, a função do íon H+ é

Resolução

Esta questão avalia o conceito de catálise ácida aplicada à hidrólise de polissacarídeos. O esquema mostra o mecanismo passo a passo da quebra da ligação glicosídica em meio ácido: o íon H^+ ataca o oxigênio da ligação entre os monômeros, forma um intermediário carbenium oxazolínico (carbocátion estabilizado) e é regenerado ao final da reação — característica fundamental de um catalisador.

Como catalisador, o H^+ oferece um caminho alternativo de menor energia de ativação, aumentando a velocidade da reação de hidrólise sem ser consumido permanentemente. Isso diferencia a catálise de outras interferências: catalisadores não alteram a constante de equilíbrio K_{eq}, pois afetam igualmente a velocidade da reação direta e da inversa, e também não deslocam o equilíbrio químico — esses seriam os papéis de variáveis como temperatura ou concentração de reagentes. Dissolver os reagentes é uma função do solvente, e formar ligações de hidrogênio com o polissacarídeo, embora o H^+ interaja com o oxigênio do substrato, não descreve adequadamente sua função catalítica no mecanismo mostrado.

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