Exercícios: Fotossíntese e decomposição pela luz

As plantas verdes realizam a fotossíntese, que se pode resumir na equação

$6\ \text{CO}_2\ \text{(g)} + 6\ \text{H}_2\text{O}\ \text{(l)} + \text{energia radiativa} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6\ \text{(aq)} + 6\ \text{O}_2\ \text{(g)}$

1. a) Indica a fonte da energia radiativa que torna esta reação possível.
2. b) Justifica a classificação da fotossíntese como reação fotoquímica e como processo endotérmico.
3. c) Explica a importância da fotossíntese para as cadeias alimentares e para a composição da atmosfera.

A luz pode provocar ou acelerar reações químicas. Dois exemplos do quotidiano:

• o cloreto de prata, branco, escurece quando exposto à luz, decompondo-se segundo $2\ \text{AgCl}\ \text{(s)} \rightarrow 2\ \text{Ag}\ \text{(s)} + \text{Cl}_2\ \text{(g)}$ — é o princípio da fotografia analógica;

• a água oxigenada (solução de peróxido de hidrogénio) vende-se em frascos de plástico escuro e opacos, porque se decompõe mais depressa sob a ação da luz: $2\ \text{H}_2\text{O}_2\ \text{(aq)} \rightarrow 2\ \text{H}_2\text{O}\ \text{(l)} + \text{O}_2\ \text{(g)}$.

1. a) Explica o papel da luz nestas duas reações.
2. b) Justifica a escolha de frascos escuros e opacos para guardar a água oxigenada na farmácia e em casa.
3. c) Indica outra situação do quotidiano em que um produto é protegido da luz (ou em que a luz é usada para provocar uma transformação) e explica-a.

Na fotossíntese, a produção de glucose a partir de dióxido de carbono e água apresenta $\Delta H = +2803\ \text{kJ}$ por mol de glucose ($M = 180\ \text{g/mol}$).

1. a) Interpreta o sinal de $\Delta H$ e relaciona-o com a necessidade de radiação solar para a reação ocorrer.
2. b) Calcula a energia radiativa mínima que uma planta tem de absorver para produzir $90\ \text{g}$ de glucose.
3. c) A energia química armazenada na glucose é depois aproveitada pelos animais quando se alimentam. Explica por que se diz que a fotossíntese é a «porta de entrada» da energia nas cadeias alimentares.