O etanol é um combustível produzido a partir da fermentação...

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Q2405034 Química

O etanol é um combustível produzido a partir da fermentação da sacarose presente no caldo de cana-de-açúcar. Um dos fatores que afeta a produção desse álcool é o grau de deterioração da sacarose, que se inicia após o corte, por causa da ação de microrganismos. Foram analisadas cinco amostras de diferentes tipos de cana-de-açúcar e cada uma recebeu um código de identificação. No quadro são apresentados os dados de concentração de sacarose e de microrganismos presentes nessas amostras.




Amostra de cana-de-açúcar

RB72

RB84

RB92

SP79

SP80

Concentração inicial de sacarose (g L-1)

13,0

18,0

16,0

14,0

17,0

Concentração de microrganismos (mg L-1 )

0,7

0,8

0,6

0,5

0,9


Pretende-se escolher o tipo de cana-de-açúcar que conterá o maior teor de sacarose 10 horas após o corte e que, consequentemente, produzirá a maior quantidade de etanol por fermentação. Considere que existe uma redução de aproximadamente 50% da concentração de sacarose nesse tempo, para cada 1,0 mg L−1 de microrganismos presentes na cana-de-açúcar.


Disponível em: www.inovacao.unicamp.br. Acesso em: 11 ago. 2012 (adaptado).


Qual tipo de cana-de-açúcar deve ser escolhido?

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Alternativa Correta: C - RB92

O tema central da questão é a fermentação alcoólica do etanol a partir da sacarose presente na cana-de-açúcar. A quantidade de etanol produzido depende diretamente da concentração de sacarose que permanece disponível para a fermentação após o corte da cana.

Este contexto envolve dois conceitos importantes: a degradação de sacarose pela ação de microrganismos e a fermentação alcoólica. Quando a cana é cortada, microrganismos começam a consumir a sacarose, reduzindo seu teor. A fermentação alcoólica é o processo químico em que Saccharomyces cerevisiae (uma levedura) converte açúcares, como a sacarose, em etanol e dióxido de carbono.

Na questão, temos que para cada 1,0 mg/L de microrganismos, há uma redução de 50% na concentração de sacarose em 10 horas. Assim, devemos calcular a quantidade de sacarose remanescente para cada amostra de cana após esse período.

Vamos analisar a alternativa correta:

  • RB92: Tem uma concentração inicial de sacarose de 16,0 g/L e 0,6 mg/L de microrganismos. A redução será de 0,6 x 50% = 30%. Portanto, a concentração remanescente de sacarose será 70% de 16,0 g/L, ou seja, 11,2 g/L.

Agora, vejamos por que as outras alternativas estão incorretas:

  • RB72: 13,0 g/L de sacarose e 0,7 mg/L de microrganismos. A redução de sacarose será de 0,7 x 50% = 35%. Assim, restarão 65% de 13,0 g/L, ou seja, 8,45 g/L.
  • RB84: 18,0 g/L de sacarose e 0,8 mg/L de microrganismos. A redução será de 40%. Restará 60% de 18,0 g/L, ou seja, 10,8 g/L.
  • SP79: 14,0 g/L de sacarose e 0,5 mg/L de microrganismos. A redução será de 25%. Restará 75% de 14,0 g/L, ou seja, 10,5 g/L.
  • SP80: 17,0 g/L de sacarose e 0,9 mg/L de microrganismos. A redução será de 45%. Restará 55% de 17,0 g/L, ou seja, 9,35 g/L.

Portanto, a amostra RB92 é a que possui a maior concentração de sacarose após 10 horas, tornando-a a melhor escolha para produção de etanol.

Estratégia para resolução: É fundamental entender o impacto dos microrganismos na degradação da sacarose e aplicar corretamente a regra de redução percentual. Sempre observe a relação entre a concentração de microrganismos e o tempo de exposição.

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De acordo com o enunciado, para cada 1,0 mg/L de microrganismos presentes na cana-de-açúcar, reduz-se em 50% a concentração de sacarose 10 horas após o corte.

 

 

 

 

 

O tipo de cana-de-açúcar que conterá o maior teor de sacarose 10 horas após o corte é a RB92.

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