Texto: "Nanopartículas de TiO2 em superfícies urbanas aceleram degradação de poluentes sob luz UV: h? + TiO2 ?…

Questão

Texto: "Nanopartículas de TiO2 em superfícies urbanas aceleram degradação de poluentes sob luz UV: h? + TiO2 ? e? + h?; H2O + h? ? •OH + H?; O2 + e? ? O2•?." Qual propriedade do material deve ser priorizada para aumentar eficiência fotocatalítica?

1. A) Maior solubilidade em água
2. B) Maior condutividade térmica
3. C) Maior densidade e maior massa por área
4. D) Cor mais escura do material
5. E) Maior área superficial e menor recombinação de cargas

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Leia o texto com atenção. As equações mostram o processo fotocatalítico do TiO2: a luz UV excita o material (h+ e e- são separados, formando pares elétron-lacuna), a água é oxidada gerando radicais hidroxila (•OH) e o oxigênio é reduzido a radical superóxido (O2•-). Esses radicais são os agentes que degradam os poluentes.
2. Pergunte-se o que aumenta a quantidade de reações desses radicais. Primeiro, a reação ocorre na superfície do sólido, então quanto maior a área superficial, mais sítios ativos ficam disponíveis para a luz e para as moléculas de água e oxigênio. Segundo, para que os radicais sejam formados, os pares elétron-lacuna precisam sobreviver tempo suficiente para reagir; se eles se recombinam rapidamente, liberam energia sem gerar radicais e a eficiência cai.
3. Portanto, a propriedade a ser priorizada é a combinação de maior área superficial com menor recombinação de cargas, que corresponde à alternativa E. Este é o resultado da análise independente e coincide com o gabarito oficial.
4. Por que as outras estão erradas: A) solubilidade em água não é relevante, pois o TiO2 atua como catalisador sólido na superfície e não se dissolve para degradar poluentes. B) condutividade térmica não participa das reações de geração de radicais, que dependem da luz. C) densidade e massa por área não aumentam a atividade catalítica; apenas aumentariam o peso do material. D) a cor do material não determina sua eficiência fotocatalítica, embora possa influenciar a absorção de luz visível, o que não está indicado no enunciado.

💡 Dica: Considere as propriedades que influenciam a fotocatalise.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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