Pesquisadores brasileiros mostraram que folhas de grafeno facilitam a transferência de elétrons em biocélulas a combustível, dispositivos que convertem energia química em energia elétrica com a ajuda de enzimas e podem ter como combustível, por exemplo, a glicose existente no sangue para suprir de eletricidade marca-passos ou dispensadores subcutâneos de medicamentos.
O processo de liberação de elétrons ocorre pela oxidação da glicose, que acontece na superfície do ânodo, onde é colocada a enzima glicose oxidase. Com isso, os elétrons são transferidos para a superfície do eletrodo da biocélula que os utiliza como eletricidade. Esse fluxo de elétrons passa para o outro eletrodo, o cátodo, onde o oxigênio é reduzido. O processo conhecido como oxirredução se refere à oxidação (perda de elétrons) da glicose e redução (ganho de elétrons) do oxigênio, ambos dissolvidos no sangue. A presença do grafeno transforma-se numa espécie de ponte ao diminuir a distância entre o centro da enzima e a superfície dos eletrodos de carbono, facilitando a passagem dos elétrons.
OLIVEIRA, M. Ponte de elétrons. Pesquisa Fapesp, out. 2014. Disponível em: revistapesquisa.fapesp.br. Acesso em: 8 abr. 2022 (adaptado).
O grafeno, presente no sistema indicado no texto, conduz eletricidade devido
a) à ligação com o hidrogênio doador de elétrons.
b) à estrutura plana e à mobilidade dos elétrons.
c) ao formato linear da cadeia que armazena cargas elétricas.
d) à presença do hidrogênio capaz de reduzir a corrente elétrica.
e) ao arranjo pentagonal com passagem de elétrons dentro dos anéis.
Soluções para a tarefa
O grafeno apresentado no texto, é definido como sendo uma camada de grafite, esse conduz eletricidade devido ao elétrons estarem livres para se mover pela sua superfície. Alternativa correta b)
Condutividade do Grafeno
Substâncias covalentes gigantes têm muitos átomos unidos por ligações covalentes. Diamante, grafite e grafeno são formas de carbono com diferentes estruturas covalentes gigantes. O grafeno é definido por sendo uma única camada de grafite, tais fortes ligações covalentes entre os átomos de carbono significam que o grafeno:
- tem um ponto de fusão muito alto
- é muito forte
Tal como o grafite, o grafeno conduz bem a eletricidade porque possui elétrons deslocalizados que são livres para se moverem pela sua superfície. Essas propriedades tornam o grafeno útil na eletrônica.
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