ENEM - Questões Resolvidas - Profa Sonia

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Professora Sonia Professora Sonia Professora Sonia Professora Sonia Contato: [email protected] Contato: [email protected] Contato: [email protected] Contato: [email protected] 1 ENEM 2012 1. A própolis é um produto natural conhecido por suas propriedades anti-inflamatórias e cicatrizantes. Esse material contém mais de 200 compostos identificados até o momento. Dentre eles, alguns são de estrutura simples, como é o caso do C 6 H 5 CO 2 CH 2 CH 3 , cuja estrutura está mostrada a seguir. O ácido carboxílico e o álcool capazes de produzir o éster em apreço por meio da reação de esterificação são, respectivamente, a) ácido benzoico e etanol. b) ácido propanoico e hexanol. c) ácido fenilacético e metanol. d) ácido propiônico e cicloexanol. e) ácido acético e álcool benzílico. Resolução: [A] Teremos: C CH CH CH C H C H C O O CH 2 CH 3 HOH + C CH CH CH C H C H C O OH + C H 3 CH 2 OH Ácido benzoico Etanol

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    ENEM 2012 1. A prpolis um produto natural conhecido por suas propriedades anti-inflamatrias e cicatrizantes. Esse material contm mais de 200 compostos identificados at o momento. Dentre eles, alguns so de estrutura simples, como o caso do C6H5CO2CH2CH3, cuja estrutura est mostrada a seguir.

    O cido carboxlico e o lcool capazes de produzir o ster em apreo por meio da reao de esterificao so, respectivamente, a) cido benzoico e etanol. b) cido propanoico e hexanol. c) cido fenilactico e metanol. d) cido propinico e cicloexanol. e) cido actico e lcool benzlico. Resoluo: [A] Teremos:

    C

    CH

    CH

    CH

    CH

    CH

    CO

    O

    CH2 CH3

    HOH

    +

    C

    CH

    CH

    CH

    CH

    CH

    C

    O

    OH + CH3 CH2OH

    cido benzoicoEtanol

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    2. No Japo, um movimento nacional para a promoo da luta contra o aquecimento global leva o slogan: 1 pessoa, 1 dia, 1 kg de CO2 a menos! A ideia cada pessoa reduzir em 1 kg a quantidade de CO2 emitida todo dia, por meio de pequenos gestos ecolgicos, como diminuir a queima de gs de cozinha. Um hambrguer ecolgico? pra j! Disponvel em: http://lqes.iqm.unicamp.br. Acesso em: 24 fev. 2012 (adaptado). Considerando um processo de combusto completa de um gs de cozinha composto exclusivamente por butano (C4H10), a mnima quantidade desse gs que um japons deve deixar de queimar para atender meta diria, apenas com esse gesto, de Dados: CO2 (44 g/mol); C4H10 (58 g/mol) a) 0,25 kg. b) 0,33 kg. c) 1,0 kg. d) 1,3 kg. e) 3,0 kg. Resoluo: [B] A partir da equao da combusto completa do butano, vem:

    4 10 2 2 2C H (g) 6,5O (g) 4CO (g) 5H O( )

    58 g

    + +

    4 10C H

    4 44 g

    m

    4 10C H

    1kg

    m 0,3295 0,33 kg= =

    3. Quando colocamos em gua, os fosfolipdeos tendem a formar lipossomos, estruturas formadas por uma bicamada lipdica, conforme mostrado na figura. Quando rompida, essa estrutura tende a se reorganizar em um novo lipossomo.

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    Esse arranjo caracterstico se deve ao fato de os fosfolipdeos apresentarem uma natureza a) polar, ou seja, serem inteiramente solveis em gua. b) apolar, ou seja, no serem solveis em soluo aquosa. c) anfotrica, ou seja, podem comportar-se como cidos e bases. d) insaturada, ou seja, possurem duplas ligaes em sua estrutura. e) anfiflica, ou seja, possurem uma parte hidroflica e outra hidrofbica. Resoluo: [E] Esse arranjo caracterstico se deve ao fato de os fosfolipdeos apresentarem uma natureza anfiflica, ou seja, possurem uma parte polar (hidroflica) e outra apolar (hidrofbica).

    4. Aspartame um edulcorante artificial (adoante diettico) que apresenta potencial adoante 200 vezes maior que o acar comum, permitindo seu uso em pequenas quantidades. Muito usado pela indstria alimentcia, principalmente nos refrigerantes diet, tem valor energtico que corresponde a 4 calorias/grama. contraindicado a portadores de fenilcetonria, uma doena gentica rara que provoca o acmulo da fenilalanina no organismo, causando retardo mental. O IDA (ndice dirio aceitvel) desse adoante 40 mg/kg de massa corprea. Disponvel em: http://boaspraticasfarmaceuticas.blogspot.com. Acesso em: 27 fev. 2012. Com base nas informaes do texto, a quantidade mxima recomendada de aspartame, em mol, que uma pessoa de 70 kg de massa corporal pode ingerir por dia mais prxima de Dado: massa molar do aspartame = 294g/mol a) 1,3 104. b) 9,5 103. c) 4 102. d) 2,6. e) 823. Resoluo: [B] De acordo com o enunciado o IDA (ndice dirio aceitvel) desse adoante 40 mg/kg de massa corprea:

    1kg (massa corporal) 40 mg (aspartame)

    70 kg (massa corporal) aspartame

    aspartame

    m

    m 2800 mg 2,8 g= =

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    294 g 1mol (aspartame)

    2,8 g aspartame3

    aspartame

    n

    n 9,5 10 mol=

    5. O rtulo de um desodorante aerossol informa ao consumidor que o produto possui em sua composio os gases isobutano, butano e propano, dentre outras substncias. Alm dessa informao, o rtulo traz, ainda, a inscrio No tem CFC. As reaes a seguir, que ocorrem na estratosfera, justificam a no utilizao de CFC (clorofluorcarbono ou Freon) nesse desodorante:

    UV2 2 2

    3 2

    I. CF C CF C C

    II. C O O C O

    +

    + +

    A preocupao com as possveis ameaas camada de oznio (O3) baseia-se na sua principal funo: proteger a matria viva na Terra dos efeitos prejudiciais dos raios solares ultravioleta. A absoro da radiao ultravioleta pelo oznio estratosfrico intensa o suficiente para eliminar boa parte da frao de ultravioleta que prejudicial vida. A finalidade da utilizao dos gases isobutano, butano e propano neste aerossol a) substituir o CFC, pois no reagem com o oznio, servindo como gases propelentes em

    aerossis. b) servir como propelentes, pois, como so muito reativos, capturam o Freon existente livre na

    atmosfera, impedindo a destruio do oznio. c) reagir com o ar, pois se decompem espontaneamente em dixido de carbono (CO2) e gua

    (H2O), que no atacam o oznio. d) impedir a destruio do oznio pelo CFC, pois os hidrocarbonetos gasosos reagem com a

    radiao UV, liberando hidrognio (H2), que reage com o oxignio do ar (O2), formando gua (H2O).

    e) destruir o CFC, pois reagem com a radiao UV, liberando carbono (C), que reage com o oxignio do ar (O2), formando dixido de carbono (CO2), que inofensivo para a camada de oznio.

    Resoluo: [A] A finalidade da utilizao dos gases isobutano, butano e propano (molculas apolares e pouco reativas) neste aerossol substituir o CFC, pois no reagem com o oznio, servindo como gases propelentes em aerossis. 6. A produo mundial de alimentos poderia se reduzir a 40% da atual sem a aplicao de controle sobre as pragas agrcolas. Por outro lado, o uso frequente dos agrotxicos pode causar contaminao em solos, guas superficiais e subterrneas, atmosfera e alimentos. Os biopesticidas, tais como a piretrina e coronopilina, tm sido uma alternativa na diminuio dos prejuzos econmicos, sociais e ambientais gerados pelos agrotxicos.

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    Identifique as funes orgnicas presentes simultaneamente nas estruturas dos dois biopesticidas apresentados: a) ter e ster. b) Cetona e ster. c) lcool e cetona. d) Aldedo e cetona. e) ter e cido carboxlico. Resoluo: [B] Teremos as funes cetona e ster nas estruturas dos dois biopesticidas apresentados:

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    7. H milhares de anos o homem faz uso da biotecnologia para a produo de alimentos como pes, cervejas e vinhos. Na fabricao de pes, por exemplo, so usados fungos unicelulares, chamados de leveduras, que so comercializados como fermento biolgico. Eles so usados para promover o crescimento da massa, deixando-a leve e macia. O crescimento da massa do po pelo processo citado resultante da a) liberao de gs carbnico. b) formao de cido ltico. c) formao de gua. d) produo de ATP. e) liberao de calor. Resoluo: [A] O crescimento da massa do po resultante da liberao de gs carbnico 2(CO ) , devido ao processo da fermentao. 8. O benzeno um hidrocarboneto aromtico presente no petrleo, no carvo e em condensados de gs natural. Seus metablitos so altamente txicos e se depositam na medula ssea e nos tecidos gordurosos. O limite de exposio pode causar anemia, cncer (leucemia) e distrbios do comportamento. Em termos de reatividade qumica, quando um eletrfilo se liga ao benzeno, ocorre a formao de um intermedirio, o carboction. Por fim, ocorre a adio ou substituio eletroflica. Disponvel em: www.sindipetro.org.br. Acesso em: 1 mar. 2012 (adaptado).

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    Com base no texto e no grfico do progresso da reao apresentada, as estruturas qumicas encontradas em I, II e III so, respectivamente:

    a)

    b)

    c)

    d)

    e) Resoluo: [A] Teremos:

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    H

    H

    + Br Br+++

    H

    Br

    + HBr

    (III) mais estvel

    Estrutura estabilizada por ressonncia

    + Br Br

    Br

    Br

    (II)

    Reao de adio:

    Reao de substituio (ocorre com maior facilidade):

    H

    H

    + Br +Eletrfilo

    +

    H

    H

    Br+

    (I)(instvel)

    9. Uma dona de casa acidentalmente deixou cair na geladeira a gua proveniente do degelo de um peixe, o que deixou um cheiro forte e desagradvel dentro do eletrodomstico. Sabe-se que o odor caracterstico de peixe se deve s aminas e que esses compostos se comportam como bases. Na tabela so listadas as concentraes hidrogeninicas de alguns materiais encontrados na cozinha, que a dona de casa pensa em utilizar na limpeza da geladeira.

    Material Concentrao de H3O+

    (mol/L) Suco de limo 102

    Leite 106 Vinagre 103 lcool 108 Sabo 1012

    Carbonato de sdio/barrilha

    1012

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    Dentre os materiais listados, quais so apropriados para amenizar esse odor? a) lcool ou sabo. b) Suco de limo ou lcool. c) Suco de limo ou vinagre. d) Suco de limo, leite ou sabo. e) Sabo ou carbonato de sdio/barrilha. Resoluo: [C] A trimetilamina a substncia que caracteriza o odor de peixe. Este composto bsico devido presena da funo amina. Para amenizar este odor necessrio utilizar-se um composto cido. De acordo com a tabela o suco de limo e o vinagre possuem a maior concentrao de ctions 3H O

    + , logo so apropriados para este fim. 10. Em uma plancie, ocorreu um acidente ambiental em decorrncia do derramamento de grande quantidade de um hidrocarboneto que se apresenta na forma pastosa temperatura ambiente. Um qumico ambiental utilizou uma quantidade apropriada de uma soluo de para-dodecil-benzenossulfonato de sdio, um agente tensoativo sinttico, para diminuir os impactos desse acidente. Essa interveno produz resultados positivos para o ambiente porque a) promove uma reao de substituio no hidrocarboneto, tornando-o menos letal ao ambiente. b) a hidrlise do para-dodecil-benzenossulfonato de sdio produz energia trmica suficiente para

    vaporizar o hidrocarboneto. c) a mistura desses reagentes provoca a combusto do hidrocarboneto, o que diminui a

    quantidade dessa substncia na natureza. d) a soluo de para-dodecil-benzenossulfonato possibilita a solubilizao do hidrocarboneto. e) o reagente adicionado provoca uma solidificao do hidrocarboneto, o que facilita sua retirada

    do ambiente. Resoluo: [D] O hidrocarboneto apolar e pode ser solubilizado pela regio apolar do tensoativo.

    NaO3S (CH2)11 CH3

    regio polar

    regio apolar

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    11. Os tubos de PVC, material organoclorado sinttico, so normalmente utilizados como encanamento na construo civil. Ao final da sua vida til, uma das formas de descarte desses tubos pode ser a incinerao. Nesse processo libera-se ( )HC g , cloreto de hidrognio, dentre outras substncias. Assim, necessrio um tratamento para evitar o problema da emisso desse poluente. Entre as alternativas possveis para o tratamento, apropriado canalizar e borbulhar os gases provenientes da incinerao em a) gua dura. b) gua de cal. c) gua salobra. d) gua destilada. e) gua desmineralizada. Resoluo: [B] Entre as alternativas possveis para o tratamento, apropriado canalizar e borbulhar os gases provenientes da incinerao em gua de cal, para que ocorra a neutralizao do ( )HC g :

    2 2 2

    gua de cal

    Ca(OH) (aq) 2HC (g) 2H O( ) CaC (aq)+ +

    12. O armazenamento de certas vitaminas no organismo apresenta grande dependncia de sua solubilidade. Por exemplo, vitaminas hidrossolveis devem ser includas na dieta diria, enquanto vitaminas lipossolveis so armazenadas em quantidades suficientes para evitar doenas causadas pela sua carncia. A seguir so apresentadas as estruturas qumicas de cinco vitaminas necessrias ao organismo.

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    Dentre as vitaminas apresentadas na figura, aquela que necessita de maior suplementao diria a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. Resoluo: [C] Quanto maior a quantidade de grupos OH, mais solvel ser a vitamina, devido interao com a gua e maior a necessidade de suplementao. A estrutura III apresenta esta caracterstica:

    CHO

    C

    C

    COH OH

    OCH

    CH2OH

    OH

    Vitamina C

    13. O boato de que os lacres das latas de alumnio teriam um alto valor comercial levou muitas pessoas a juntarem esse material na expectativa de ganhar dinheiro com sua venda. As empresas fabricantes de alumnio esclarecem que isso no passa de uma lenda urbana, pois ao retirar o anel da lata, dificulta-se a reciclagem do alumnio. Como a liga do qual feito o anel contm alto teor de magnsio, se ele no estiver junto com a lata, fica mais fcil ocorrer a oxidao do alumnio no forno. A tabela apresenta as semirreaes e os valores de potencial padro de reduo de alguns metais:

    Semirreao Potencial Padro de Reduo (V) Li e Li+ + 3,05 K e K+ + 2,93

    2 Mg 2 e Mg+ + 2,36 3 A 3 e A+ + 1,66 2 Zn 2 e Zn+ + 0,76 2 Cu 2 e Cu+ + +0,34

    Disponvel em: www.sucatas.com. Acesso em: 28 fev. 2012 (adaptado).

    Com base no texto e na tabela, que metais poderiam entrar na composio do anel das latas com a mesma funo do magnsio, ou seja, proteger o alumnio da oxidao nos fornos e no deixar diminuir o rendimento da sua reciclagem? a) Somente o ltio, pois ele possui o menor potencial de reduo. b) Somente o cobre, pois ele possui o maior potencial de reduo. c) Somente o potssio, pois ele possui potencial de reduo mais prximo do magnsio. d) Somente o cobre e o zinco, pois eles sofrem oxidao mais facilmente que o alumnio. e) Somente o ltio e o potssio, pois seus potenciais de reduo so menores do que o do

    alumnio.

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    Resoluo: [E] Os metais que poderiam entrar na composio do anel das latas com a mesma funo do magnsio (ou seja, proteger o alumnio da oxidao) devem apresentar menores potenciais de reduo do que o do alumnio e neste caso o ltio e o potssio se encaixam.

    Li e Li+ + 3,05 K e K+ + 2,93

    3 A 3 e A+ + 1,66 14. Osmose um processo espontneo que ocorre em todos os organismos vivos e essencial manuteno da vida. Uma soluo 0,15 mol/L de NaC (cloreto de sdio) possui a mesma presso osmtica das solues presentes nas clulas humanas. A imerso de uma clula humana em uma soluo 0,20 mol/L de NaC tem, como consequncia, a a) absoro de ons Na+ sobre a superfcie da clula. b) difuso rpida de ons Na+ para o interior da clula. c) diminuio da concentrao das solues presentes na clula. d) transferncia de ons Na+ da clula para a soluo. e) transferncia de molculas de gua do interior da clula para a soluo. Resoluo: [E] Na osmose o solvente migra da regio de menor presso de vapor para a de menor presso de vapor. Soluo 1 de cloreto de sdio (0,15 mol/L; mesma presso osmtica das solues presentes nas clulas humanas):

    0,30 mol de partculas

    Em 1litro de soluo :

    NaC Na C

    0,15 mol 0,15 mol 0,15 mol

    + +

    Soluo 2 de cloreto de sdio (0,20 ):

    0,40 mol de partculas

    Em 1litro de soluo :

    NaC Na C

    0,20 mol 0,20 mol 0,20 mol

    + +

    Concluso: A presso de vapor maior na soluo 1, pois apresenta menor nmero de partculas, consequentemente o solvente vai migrar da clula humana para a soluo salina (0,20 mol/L).

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    ENEM 2011

    01. A cal, muito utilizada na construo civil, obtida na indstria a partir da reao de

    decomposio do calcrio, representada pela equao: ( ) ( ) ( )3 2CaCO s CaO s CO g

    + . A fonte de calor para essa decomposio pode ser o gs natural, cuja reao de combusto representada por: CH4(g) + 2O2(g) 2H2O(l) + CO2(g). Considerando as massas molares: H = 1,0 gmol1, C = 12,0 gmol1, O = 16,0 gmol1, Ca = 40,0 gmol1, a massa de gs carbnico lanada na atmosfera quando so produzidos 560 kg de cal, a partir da decomposio trmica do calcrio, utilizando o gs natural como fonte de energia, : a) menor do que 220 kg. b) entre 220 e 330 kg. c) entre 330 e 440 kg. d) igual a 440 kg. e) maior do que 440 kg. Alternativa E Resoluo:

    ( ) ( ) ( )3 2s s gCaCO CaO CO

    56g

    +

    44g

    560g m

    m=440kg

    A massa ser maior do que 440 kg, pois a queima do metano tambm libera gs carbnico. 02. O grfico abaixo retrata as emisses totais de gs carbnico, em bilhes de toneladas, por ano, nos Estados Unidos da Amrica (EUA) e na China, no perodo de 1800 a 2000.

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    Analise as afirmaes a seguir: I. Nos EUA, o aumento da emisso de gs carbnico est vinculado ao desenvolvimento

    econmico do pas, iniciado com a Revoluo Industrial. No caso da China, tal aumento est associado instalao macia de empresas estrangeiras no pas, ocorrida logo aps a Segunda Guerra Mundial.

    II. A queima de combustveis fsseis e seus derivados, utilizada para gerar energia e movimentar mquinas, contribui para a emisso de gs carbnico. Por exemplo, a combusto de 1 litro de gasolina, que contm aproximadamente 700 g de octano (C8H18, massa molar = 114 g/mol), produz cerca de 2,2 kg de gs carbnico (CO2, massa molar = 44 g/mol).

    III. A diferena entre as massas de gs carbnico emitidas pelos EUA e pela China, no perodo de 1900 a 2000, em bilhes de toneladas, dada pela rea da regio compreendida entre as duas curvas e duas retas verticais, passando pelos pontos correspondentes aos anos de 1900 e de 2000.

    Est correto o que se afirma em a) I e II, apenas. b) I e III, apenas. c) II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. Alternativa D Resoluo: As afirmativas II e III so corretas. Teremos: C8H18 + 12,5O2 8CO2 + 9H2O 114 g ------------- 8 x 44 g 700 g ------------- m(CO2) m(CO2) = 2161,4 g 2,2 kg A diferena entre as massas de gs carbnico emitidas pelos EUA e pela China, no perodo de 1900 a 2000, em bilhes de toneladas, dada pela rea da regio compreendida entre as duas curvas e duas retas verticais, passando pelos pontos correspondentes aos anos de 1900 e de 2000. 03. Est registrado na Bblia, em Levticos, que as folhas e galhos do salgueiro que nasce nos riachos so medicinais. H 2400 anos, Hipcrates j recomendava folhas de salgueiro para doenas e trabalhos de parto. Hoje, a aspirina cido acetilsaliclico - a droga mais popular em todo o mundo. Estima-se que j tenham sido consumidos 1 x 1012 tabletes de aspirina. A cada ano, 50.000 tabletes de aspirina so vendidos mundialmente isto sem contar as outras formas como o AAS aparece no mercado, quer seja em outras marcas da aspirina ou, ainda, combinado com outros analgsicos, cafena ou vitamina C. Registrada sob a patente no. 36433 de Berlim, em 1899, a aspirina superou geraes e continua sendo a droga mais utilizada no combate dor - e a cada ano surgem mais indicaes para esse frmaco. Fonte: www.qmcweb.org. A aspirina tem 60 % de carbono, 4,5 % de hidrognio e 35,5 % de oxignio. Determine a sua frmula emprica. Dados: C =12, H = 1, O = 16.

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    a) C5H4O2 b) C9H8O4 c) C2H2O1 d) CHO e) C18H16O8 Alternativa B Teremos: A partir das massas molares (C = 12; H = 1; O = 16) e das porcentagens em massa dos elementos qumicos podemos encontrar a proporo molar, j que teremos 60 g de carbono em 100 g, 4,5 g de hidrognio em 100 g e 35,5 g em 100 g.

    60% 4,5% 35,%

    60 4,5 35,5 5 4,5 2,2

    12 1 16

    C H O

    C H O C H O

    Dividindo por 2,22 e multiplicamos por 4 e teremos C9H8O4. 04. Observe a reao representada a seguir, que pode ser utilizada para obteno de cobre metlico. 3 CuO + 2NH3 3 Cu + N2 + 3 H2O Utilizando essa reao, foram realizados dois experimentos, nos quais se partiu de quantidades diferentes dos reagentes, na ausncia de produtos. As massas iniciais dos reagentes e as massas finais dos produtos foram cuidadosamente pesadas. Essas massas, em gramas, encontram-se no quadro a seguir.

    Substncias iniciais Substncias obtidas Experimentos CuO NH3 Cu N2 H2O

    Observao

    1 477 m1 381 56 108 No foi observado nenhum excesso

    2 954 m2 752 112

    216 Excesso de 50 g de NH3

    A anlise desses dados permite concluir que as massas m1 e m2 da espcie NH3 apresentam a relao indicada na alternativa a) m2 = m1 x 2. b) m2 = (m1 x 2) 50. c) m2 = (m1 x 2) + 50. d) m2 = m1 + (2 x 50). e) m2 = m1 (2 x 50).

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    Alternativa C Resoluo:

    Experimento 2

    Experimento 1

    3 2 2

    2

    1

    3CuO 2NH 3Cu N 3H O

    m954 752 112 2162

    477 m 381 56 108

    + + +

    = = = = =

    Contando o excesso de 50 g, vem: m2 = (m1 x 2) + 50. 05. Considere o que se observa quando um comprimido anticido efervescente acrescentado gua, ou seja, a rpida produo de gs. Essa observao leva a concluir o seguinte: a) evaporando-se a soluo aquosa obtida aps a liberao de gs, obtm-se o comprimido. b) a mistura comprimido efervescente e gua resultou em transformao qumica. c) o comprimido efervescente decompe a gua em seus dois gases constituintes, H2 e O2. d) o gs produzido txico e a soluo resultante no deve ser ingerida se apresentar bolhas. e) o comprimido fez com que houvesse liberao dos gases, que estavam dissolvidos na gua. Alternativa B Observamos que a mistura comprimido efervescente e gua resultou em transformao qumica, ou seja, formao de gs carbnica. 06. Entre as alternativas abaixo, a que indica um par de materiais constitudos por fibras de celulose a) papel e algodo. b) papel e sabo. c) gelatina e borracha. d) borracha e sabo. e) sabo e algodo. Alternativa A O papel e o algodo so constitudos por fibras de celulose. 07. Sobre as propriedades dos elementos na tabela peridica, est correto afirmar que a) de todos os metais, os metais alcalinos so os menos reativos. b) os halognios formam ligao covalente na unio com tomos de metais alcalinos. c) os gases nobres recebem esse nome porque reagem espontaneamente com todos os ametais. d) os metais alcalino-terrosos so menos eletronegativos do que o oxignio. e) os metais de transio tm o seu eltron diferenciador no subnvel s. Alternativa D Os metais alcalino-terrosos (famlia IIA) so menos eletronegativos do que o oxignio (famlia VIA).

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    ENEM 2010 1. Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras calor e temperatura de forma diferente de como elas so usadas no meio cientfico. Na linguagem corrente, calor identificado como algo quente e temperatura mede a quantidade de calor de um corpo. Esses significados, no entanto, no conseguem explicar diversas situaes que podem ser verificadas na prtica. Do ponto de vista cientfico, que situao prtica mostra a limitao dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura? a) A temperatura da gua pode ficar constante durante o tempo em que estiver fervendo. b) Uma me coloca a mo na gua da banheira do beb para verificar a temperatura da gua. c) A chama de um fogo pode ser usada para aumentar a temperatura da gua em uma panela. d) A gua quente que est em uma caneca passada para outra caneca a fim de diminuir sua

    temperatura. e) Um forno pode fornecer calor para uma vasilha de gua que est em seu interior com menor

    temperatura do que a dele. Resoluo: [A] Quando se aquece uma substncia pura inicialmente no estado slido, a temperatura aumenta at atingir o ponto de fuso (P.F.), onde comea a derreter; neste ponto a temperatura constante. Quando chega na temperatura de ebulio ou ponto de ebulio (P.E.) acontece o mesmo: a temperatura permanece constante. Isto ocorre com qualquer substncia pura. Observe a figura a seguir:

    2. Em visita a uma usina sucroalcooleira, um grupo de alunos pde observar a srie de processos de beneficiamento da cana-de-acar, entre os quais se destacam: 1. A cana chega cortada da lavoura por meio de caminhes e despejada em mesas

    alimentadoras que a conduzem para as moendas. Antes de ser esmagada para a retirada do caldo aucarado, toda a cana transportada por esteiras e passada por um eletrom para a retirada de materiais metlicos.

    2. Aps se esmagar a cana, o bagao segue para as caldeiras, que geram vapor e energia para toda a usina.

    3. O caldo primrio, resultante do esmagamento, passado por filtros e sofre tratamento para transformar-se em acar refinado e etanol.

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    Com base nos destaques da observao dos alunos, quais operaes fsicas de separao de materiais foram realizadas nas etapas de beneficiamento da cana-de-acar?

    a) Separao mecnica, extrao, decantao. b) Separao magntica, combusto, filtrao. c) Separao magntica, extrao, filtrao. d) Imantao, combusto, peneirao. e) Imantao, destilao, filtrao. Resoluo: [C] Foram realizadas as seguintes operaes fsicas de separao de materiais: Separao magntica: um dos slidos atrado por um m. Esse processo utilizado em larga escala para separar alguns minrios de ferro de suas impurezas. Combusto: queima controlada com gerao de vapor. Filtrao simples: a fase slida separada com o auxlio de filtro de material adequado. 3. O fsforo, geralmente representado pelo on de fosfato (PO4

    3), um ingrediente insubstituvel da vida, j que parte constituinte das membranas celulares e das molculas do DNA e do trifosfato de adenosina (ATP), principal forma de armazenamento de energia das clulas. O fsforo utilizado nos fertilizantes agrcolas extrado de minas, cujas reservas esto cada vez mais escassas. Certas prticas agrcolas aceleram a eroso do solo, provocando o transporte de fsforo para sistemas aquticos, que fica imobilizado nas rochas. Ainda, a colheita das lavouras e o transporte dos restos alimentares para os lixes diminuem a disponibilidade dos ons no solo. Tais fatores tm ameaado a sustentabilidade desse on. Uma medida que amenizaria esse problema seria: a) Incentivar a reciclagem de resduos biolgicos, utilizando dejetos animais e restos de culturas

    para produo de adubo. b) Repor o estoque retirado das minas com um on sinttico de fsforo para garantir o

    abastecimento da indstria de fertilizantes. c) Aumentar a importao de ons fosfato dos pases ricos para suprir as exigncias das

    indstrias nacionais de fertilizantes. d) Substituir o fsforo dos fertilizantes por outro elemento com a mesma funo para suprir as

    necessidades do uso de seus ons. e) Substituir o fsforo dos fertilizantes por outro elemento com a mesma funo para suprir as

    necessidades do uso de seus ons. Resoluo: [A] Uma medida que amenizaria esse problema seria incentivar a reciclagem de resduos biolgicos, utilizando dejetos animais e restos de culturas para produo de adubo.

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    4. O texto O voo das Folhas traz uma viso dos ndios Ticunas para um fenmeno usualmente observado na natureza: O voo das Folhas Com o vento as folhas se movimentam. E quando caem no cho ficam paradas em silncio. Assim se forma o ngaura. O ngaura cobre o cho da floresta, enriquece a terra e alimenta as rvores.] As folhas velhas morrem para ajudar o crescimento das

    folhas novas.] Dentro do ngaura vivem aranhas, formigas, escorpies, centopeias, minhocas, cogumelos e vrios tipos de outros

    seres muito pequenos.] As folhas tambm caem nos lagos, nos igaraps e igaps, A natureza segundo os Ticunas/Livro das rvores. Organizao Geral dos Professores Bilngues Ticunas, 2000. Na viso dos ndios Ticunas, a descrio sobre o ngaura permite classific-lo como um produto diretamente relacionado ao ciclo a) da gua. b) do oxignio. c) do fsforo. d) do carbono. e) do nitrognio. Resoluo: [E] Na viso dos ndios Ticunas, a descrio sobre o ngaura permite classific-lo como um produto diretamente relacionado ao ciclo do nitrognio. 5. A lavoura arrozeira na plancie costeira da regio sul do Brasil comumente sofre perdas elevadas devido salinizao da gua de irrigao, que ocasiona prejuzos diretos, como a reduo de produo da lavoura. Solos com processo de salinizao avanado no so indicados, por exemplo, para o cultivo de arroz. As plantas retiram a gua do solo quando as foras de embebio dos tecidos das razes so superiores s foras com que a gua retida no solo. WINKEL, H.L.; TSCHIEDEL, M. Cultura do arroz: salinizao de solos em cultivos de arroz. Disponvel em: http//agropage.tripod.com/saliniza.hml. Acesso em: 25 jun. 2010 (adaptado) A presena de sais na soluo do solo faz com que seja dificultada a absoro de gua pelas plantas, o que provoca o fenmeno conhecido por seca fisiolgica, caracterizado pelo(a) a) aumento da salinidade, em que a gua do solo atinge uma concentrao de sais maior que a

    das clulas das razes das plantas, impedindo, assim, que a gua seja absorvida.

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    b) aumento da salinidade, em que o solo atinge um nvel muito baixo de gua, e as plantas no tm fora de suco para absorver a gua.

    c) diminuio da salinidade, que atinge um nvel em que as plantas no tm fora de suco, fazendo com que a gua no seja absorvida.

    d) aumento da salinidade, que atinge um nvel em que as plantas tm muita sudao, no tendo fora de suco para super-la.

    e) diminuio da salinidade, que atinge um nvel em que as plantas ficam trgidas e no tm fora de sudao para super-la.

    Resoluo: [A] A presena de sais na soluo do solo faz com que seja dificultada a absoro de gua pelas plantas (devido ao processo de osmose), o que provoca o fenmeno conhecido por seca fisiolgica, caracterizado pelo aumento da salinidade, em que a gua do solo atinge uma concentrao de sais maior que a das clulas das razes das plantas, impedindo, assim, que a gua seja absorvida. 6. As cidades industrializadas produzem grandes propores de gases como o CO2, o principal gs causador do efeito estufa. Isso ocorre por causa da quantidade de combustveis fsseis queimados, principalmente no transporte, mas tambm em caldeiras industriais. Alm disso, nessas cidades concentram-se as maiores reas com solos asfaltados e concretados, o que aumenta a reteno de calor, formando o que se conhece por ilhas de calor. Tal fenmeno ocorre porque esses materiais absorvem o calor e o devolvem para o ar sob a forma de radiao trmica. Em reas urbanas, devido atuao conjunta do efeito estufa e das ilhas de calor, espera-se que o consumo de energia eltrica a) diminua devido utilizao de caldeiras por indstrias metalrgicas. b) aumente devido ao bloqueio da luz do sol pelos gases do efeito estufa. c) diminua devido no necessidade de aquecer a gua utilizada em indstrias. d) aumente devido necessidade de maior refrigerao de indstrias e residncias. e) diminua devido grande quantidade de radiao trmica reutilizada. Resoluo: [D] Em reas urbanas, devido atuao conjunta do efeito estufa e das ilhas de calor (ocorrendo elevao da temperatura), espera-se que o consumo de energia eltrica aumente devido necessidade de maior refrigerao de indstrias e residncias. 7. Sob presso normal (ao nvel do mar), a gua entra em ebulio temperatura de 100 C. Tendo por base essa informao, um garoto residente em uma cidade litornea fez a seguinte experincia: Colocou uma caneca metlica contendo gua no fogareiro do fogo de sua casa. Quando a gua comeou a ferver, encostou cuidadosamente a extremidade mais estreita de uma seringa de injeo, desprovida de agulha, na superfcie do lquido e, erguendo o mbolo da seringa, aspirou certa quantidade de gua para seu interior, tapando-a em seguida.

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    Verificando aps alguns instantes que a gua da seringa havia parado de ferver, ele ergueu o mbolo da seringa, constatando, intrigado, que a gua voltou a ferver aps um pequeno deslocamento do mbolo.

    Considerando o procedimento anterior, a gua volta a ferver porque esse deslocamento a) permite a entrada de calor do ambiente externo para o interior da seringa. b) provoca, por atrito, um aquecimento da gua contida na seringa. c) produz um aumento de volume que aumenta o ponto de ebulio da gua. d) proporciona uma queda de presso no interior da seringa que diminui o ponto de ebulio da

    gua. e) possibilita uma diminuio da densidade da gua que facilita sua ebulio. Resoluo: [D] Considerando o procedimento anterior, a gua volta a ferver porque esse deslocamento proporciona uma queda de presso no interior da seringa que diminui o ponto de ebulio da gua, quanto maior a presso sob a superfcie da gua, maior a temperatura de ebulio e vice-versa. 9.

    A fonte de energia representada na figura, considerada uma das mais limpas e sustentveis do mundo, extrada do calor gerado a) pela circulao do magma no subsolo. b) pelas erupes constantes dos vulces. c) pelo sol que aquece as guas com radiao ultravioleta. d) pela queima do carvo e combustveis fsseis. e) pelos detritos e cinzas vulcnicas.

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    Resoluo: [A] A fonte de energia representada na figura, considerada uma das mais limpas e sustentveis do mundo, extrada do calor gerado pela circulao do magma no subsolo (energia geotrmica). 11. As misturas efervescentes, em p ou em comprimidos, so comuns para a administrao de vitamina C ou de medicamentos para azia. Essa forma farmacutica slida foi desenvolvida para facilitar o transporte, aumentar a estabilidade de substncias e, quando em soluo, acelerar a absoro do frmaco pelo organismo. A matrias-primas que atuam na efervescncia so, em geral, o cido tartrico ou o cido ctrico que reagem com um sal de carter bsico, como o bicarbonato de sdio (NaHCO3), quando em contato com a gua. A partir do contato da mistura efervescente com a gua, ocorre uma srie de reaes qumicas simultneas: liberao de ons, formao de cido e liberao do gs carbnico- gerando a efervescncia. As equaes a seguir representam as etapas da reao da mistura efervescente na gua, em que foram omitidos os estados de agregao dos reagentes, e H3A representa o cido ctrico. I. NaHCO3 Na

    + + HCO3

    II. H2CO3 H2O + CO2 III. HCO3

    + H+ H2CO3 IV. H3A 3H

    + + A A ionizao, a dissociao inica, a formao do cido e a liberao do gs ocorrem, respectivamente, nas seguintes etapas: a) IV, I, II e III b) I, IV, III e II c) IV, III, I e II d) I, IV, II e III e) IV, I, III e II Resoluo: [E] Teremos: Ionizao: H3A 3H

    + + A

    Dissociao inica: NaHCO3 Na+ + HCO3

    Formao de cido: HCO3

    + H+ H2CO3 Liberao de gs carbnico: H2CO3 H2O + CO2 12. O crescimento da produo de energia eltrica ao longo do tempo tem influenciado decisivamente o progresso da humanidade, mas tambm tem criado uma sria preocupao: o prejuzo ao meio ambiente. Nos prximos anos, uma nova tecnologia de gerao de energia eltrica dever ganhar espao: as clulas a combustvel hidrognio/oxignio.

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    Com base no texto e na figura, a produo de energia eltrica por meio da clula a combustvel hidrognio/oxignio diferencia-se dos processos convencionais porque a) transforma energia qumica em energia eltrica, sem causar danos ao meio ambiente, porque

    o principal subproduto formado a gua. b) converte a energia qumica contida nas molculas dos componentes em energia trmica, sem

    que ocorra a produo de gases poluentes nocivos ao meio ambiente. c) transforma energia qumica em energia eltrica, porm emite gases poluentes da mesma

    forma que a produo de energia a partir dos combustveis fsseis. d) converte energia eltrica proveniente dos combustveis fsseis em energia qumica, retendo os

    gases poluentes produzidos no processo sem alterar a qualidade do meio ambiente. e) converte a energia potencial acumulada nas molculas de gua contidas no sistema em

    energia qumica, sem que ocorra a produo de gases poluentes nocivos ao meio ambiente. Resoluo: [A] A produo de energia eltrica por meio da clula a combustvel hidrognio/oxignio diferencia-se dos processos convencionais porque transforma energia qumica em energia eltrica, sem causar danos ao meio ambiente, pois o principal subproduto formado a gua. O funcionamento de uma pilha de combustvel baseado nas semi-reaes a seguir: 2H2O(l) + 2e

    - H2(g) + 2OH-(aq)

    O2(g) + H2O(l) + 2e

    - 2OH-(aq) A reao global da pilha de combustvel H2(g) + O2(g) H2O(l) 14. O abastecimento de nossas necessidades energticas futuras depender certamente do desenvolvimento de tecnologias para aproveitar a energia solar com maior eficincia. A energia solar a maior fonte de energia mundial. Num dia ensolarado, por exemplo, aproximadamente 1 kJ de energia solar atinge cada metro quadrado da superfcie terrestre por segundo. No entanto, o aproveitamento dessa energia difcil porque ela diluda (distribuda por uma rea muito

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    extensa) e oscila com o horrio e as condies climticas. O uso efetivo da energia solar depende de formas de estocar a energia coletada para uso posterior. BROWN, T. Qumica a Cincia Central. So Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. Atualmente, uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazen-la por meio de processos qumicos endotrmicos que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor. Considerando a reao: CH4(g) + H2O(v) + calor CO(g) + 3H2(g) e analisando-a como potencial mecanismo para o aproveitamento posterior da energia solar, conclui-se que se trata de uma estratgia a) insatisfatria, pois a reao apresentada no permite que a energia presente no meio externo

    seja absorvida pelo sistema para ser utilizada posteriormente. b) insatisfatria, uma vez que h formao de gases poluentes e com potencial poder explosivo,

    tornando-a uma reao perigosa e de difcil controle. c) insatisfatria, uma vez que h formao de gs CO que no possui contedo energtico

    passvel de ser aproveitado posteriormente e considerado um gs poluente. d) satisfatria, uma vez que a reao direta ocorre com absoro de calor e promove a formao

    das substncias combustveis que podero ser utilizadas posteriormente para obteno de energia e realizao de trabalho til.

    e) satisfatria, uma vez que a reao direta ocorre com liberao de calor havendo ainda a formao das substncias combustveis que podero ser utilizadas posteriormente para obteno de energia e realizao de trabalho til.

    Resoluo: [D] Considerando a reao: CH4(g) + H2O(v) + calor CO(g) + 3H2(g) (reao endotrmica) e analisando-a como potencial mecanismo para o aproveitamento posterior da energia solar, conclui-se que se trata de uma estratgia satisfatria, uma vez que a reao direta ocorre com absoro de calor e promove a formao das substncias combustveis que podero ser utilizadas posteriormente para obteno de energia e realizao de trabalho til. 15. Todos os organismos necessitam de gua e grande parte deles vive em rios, lagos e oceanos. Os processos biolgicos, como respirao e fotossntese, exercem profunda influncia na qumica das guas naturais em todo o planeta. O oxignio ator dominante na qumica e na bioqumica da hidrosfera. Devido a sua baixa solubilidade em gua (9,0 mg/ a 20C) a disponibilidade de oxignio nos ecossistemas aquticos estabelece o limite entre a vida aerbica e anaerbica. Nesse contexto, um parmetro chamado Demanda Bioqumica de Oxignio (DBO) foi definido para medir a quantidade de matria orgnica presente em um sistema hdrico. A DBO corresponde massa de O2 em miligramas necessria para realizar a oxidao total do carbono orgnico em um litro de gua. BAIRD, C. Quimica Ambiental. Ed. Bookman, 2005 (adaptado).

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    Dados: Massas molares em g/mol: C = 12; H = 1; O = 16. Suponha que 10 mg de acar (frmula mnima CH2O e massa molar igual a 30 g/mol) so dissolvidos em um litro de gua; em quanto a DBO ser aumentada? a) 0,4mg de O2/litro b) 1,7mg de O2/litro c) 2,7mg de O2/litro d) 9,4mg de O2/litro e) 10,7mg de O2/litro Resoluo: [E] CH2O + O2 CO2 + H2O 30 g 32 g 10 mg m m = 10,67 mg = 10,7 mg Teremos 10,7mg de O2/litro. 16. No que tange tecnologia de combustveis alternativos, muitos especialistas em energia acreditam que os alcois vo crescer em importncia em um futuro prximo. Realmente, alcois como metanol e etanol tm encontrado alguns nichos para uso domstico como combustveis h muitas dcadas e, recentemente, vm obtendo uma aceitao cada vez maior como aditivos, ou mesmo como substitutos para gasolina em veculos. Algumas das propriedades fsicas desses combustveis so mostradas no quadro seguinte.

    cool Densidade a 25C (g/mL)

    Calor de Combustao (kJ/mol)

    Metanol (CH3OH)

    0,79 726,0

    Etanol (CH3CH2OH)

    0,79 1367,0

    Dados: Massas molares em g/mol: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0. Considere que, em pequenos volumes, o custo de produo de ambos os alcois seja o mesmo. Dessa forma, do ponto de vista econmico, mais vantajoso utilizar a) metanol, pois sua combusto completa fornece aproximadamente 22,7 kJ de energia por litro

    de combustvel queimado. b) etanol, pois sua combusto completa fornece aproximadamente 29,7 kJ de energia por litro de

    combustvel queimado. c) metanol, pois sua combusto completa fornece aproximadamente 17,9 MJ de energia por litro

    de combustvel queimado. d) etanol, pois sua combusto completa fornece aproximadamente 23,5 MJ de energia por litro de

    combustvel queimado. e) etanol, pois sua combusto completa fornece aproximadamente 33,7 MJ de energia por litro de

    combustvel queimado.

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    Resoluo: [D] Clculo da energia liberada por litro de metanol: Massa molar do metanol = 32 g.mol-1

    1 L metanol 790 g 32 g (metanol) 726 kJ 790 g (metanol) E1 E1 = 17923,1 kJ = 17,9 MJ Clculo da energia liberada por litro de etanol: Massa molar do etanol = 46 g.mol-1 1L etanol 790 g 46 g (metanol) 1367 kJ 790 g (metanol) E2 E2 = 23476,7 kJ = 23,5 MJ mais vantajoso usar o etanol, pois sua combusto completa fornece aproximadamente 23,5 MJ de energia por litro de combustvel queimado. 18. A eletrlise muito empregada na indstria com o objetivo de reaproveitar parte dos metais sucateados. O cobre, por exemplo, um dos metais com maior rendimento no processo de eletrlise, com uma recuperao de aproximadamente 99,9%. Por ser um metal de alto valor comercial e de mltiplas aplicaes, sua recuperao torna-se vivel economicamente. Suponha que, em um processo de recuperao de cobre puro, tenha-se eletrolisado uma soluo de sulfato de cobre (II) (CuSO4) durante 3 h, empregando-se uma corrente eltrica de intensidade igual a 10A. A massa de cobre puro recuperada de aproximadamente Dados: Constante de Faraday F = 96 500 C/mol; Massa molar em g/mol: Cu = 63,5. a) 0,02g. b) 0,04g. c) 2,40g. d) 35,5g. e) 71,0g. Resoluo: [D] Temos: Q = i t 10 3 3600 s = 108000 C Cu2+ + 2e- Cu 2 96500 C 63,5 g 108000 C m m = 35,53 g

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    19. A composio mdia de uma bateria automotiva esgotada de aproximadamente 32% Pb, 3% PbO, 17% PbO2 e 36% PbSO4. A mdia de massa da pasta residual de uma bateria usada de 6kg, onde 19% PbO2, 60% PbSO4 e 21% Pb. Entre todos os compostos de chumbo presentes na pasta, o que mais preocupa o sulfato de chumbo (II), pois nos processos pirometalrgicos, em que os compostos de chumbo (placas das baterias) so fundidos, h a converso de sulfato em dixido de enxofre, gs muito poluente. Para reduzir o problema das emisses de SO2(g), a indstria pode utilizar uma planta mista, ou seja, utilizar o processo hidrometalrgico, para a dessulfurao antes da fuso do composto de chumbo. Nesse caso, a reduo de sulfato presente no PbSO4 feita via lixiviao com soluo de carbonato de sdio (Na2CO3) 1M a 45C, em que se obtm o carbonato de chumbo (II) com rendimento de 91%. Aps esse processo, o material segue para a fundio para obter o chumbo metlico. PbSO4 + Na2CO3 PbCO3 + Na2SO4 Dados: Massas Molares em g/mol Pb = 207; S = 32; Na = 23; O = 16; C = 12 ARAJO, R.V.V.; TINDADE, R.B.E.; SOARES, P.S.M. Reciclagem de chumbo de bateria automotiva: estudo de caso. Disponvel em: http://www.iqsc.usp.br. Acesso em: 17 abr. 2010 (adaptado). Segundo as condies do processo apresentado para a obteno de carbonato de chumbo (II) por meio da lixiviaao por carbonato de sdio e considerando uma massa de pasta residual de uma bateria de 6 kg, qual quantidade aproximada, em quilogramas, de PbCO3 obtida? a) 1,7 kg b) 1,9 kg c) 2,9 kg d) 3,3 kg e) 3,6 kg Resoluo: [C] 6 kg (pasta) 100 % m (PbSO4) 60% m (PbSO4) = 3,6 kg Obteno de PbCO3: PbSO4 + Na2CO3 PbCO3 + Na2SO4 303 g ------------------ 267 g 3,6 kg ------------------ m(PbCO3) m(PbCO3) = 3,17 kg Para um rendimento de 91 %, vem: 3,17 kg 100 % m(PbCO3) 91 % m(PbCO3) = 2,9 kg

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    20. As mobilizaes para promover um planeta melhor para as futuras geraes so cada vez mais frequentes. A maior parte dos meios de transporte de massa atualmente movida pela queima de um combustvel fssil. A ttulo de exemplificao do nus causado por essa prtica, basta saber que um carro produz, em mdia, cerca de 200g de dixido de carbono por km percorrido. Revista Aquecimento Global. Ano 2, n.o 8. Publicao do Instituto Brasileiro de Cultura Ltda. Um dos principais constituintes da gasolina o octano (C8H18). Por meio da combusto do octano possvel a liberao de energia, permitindo que o carro entre em movimento. A equao que representa a reao qumica desse processo demonstra que a) no processo h liberaao de oxignio, sob a forma de O2. b) o coeficiente estequiomtrico para a gua de 8 para 1 do octano. c) no processo h consumo de gua, para que haja liberao de energia. d) o coeficiente estequiomtrico para o oxignio de 12,5 para 1 do octano. e) o coeficiente estequiomtrico para o gs carbnico de 9 para 1 do octano. Resoluo: [D] Combusto completa de 1 mol octano (C8H18): 1C8H18 + 12,5O2 8CO2 + 9H2O 21. Ao colocar um pouco de acar na gua e mexer at a obteno de uma s fase, prepara-se uma soluo. O mesmo acontece ao se adicionar um pouquinho de sal gua e misturar bem. Uma substncia capaz de dissolver o soluto denominada solvente; por exemplo, a gua um solvente para o acar, para o sal e para vrias outras substncias. A figura a seguir ilustra essa citao.

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    Suponha que uma pessoa, para adoar seu cafezinho, tenha utilizado 3,42g de sacarose (massa molar igual a 342 g/mol) para uma xcara de 50 m do lquido. Qual a concentrao final, em mol, de sacarose nesse cafezinho? a) 0,02 b) 0,2 c) 2 d) 200 e) 2000 Resoluo: [B]

    3,42 g de sacarose equivalem a 1

    3,42 g342 g.mol

    , ou seja, 0,01 mol.

    0,01 mol 50 10-3 L X 1 L X = 0,2 mol [sacarose] = 0,2 mol/L 22. As baterias de Ni-Cd muito utilizadas no nosso cotidiano no devem ser descartadas em lixos comuns uma vez que uma considervel quantidade de cdmio volatilizada e emitida para o meio ambiente quando as baterias gastas so incineradas como componente do lixo. Com o objetivo de evitar a emisso de cdmio para a atmosfera durante a combusto indicado que seja feita a reciclagem dos materiais dessas baterias. Uma maneira de separar o cdmio dos demais compostos presentes na bateria realizar o processo de lixiviao cida. Nela, tanto os metais (Cd, Ni e eventualmente Co) como os hidrxidos de ons metlicos Cd(OH)2(s), Ni(OH)2(s), Co(OH)2(s) presentes na bateria, reagem com uma mistura cida e so solubilizados. Em funo da baixa seletividade (todos os ons metlicos so solubilizados), aps a digesto cida, realizada uma etapa de extrao dos metais com solventes orgnicos de acordo com a reao: M2+(aq) + 2HR(org) MR2(org) + 2H

    +(aq) Onde: M2+ = Cd2+, Ni2+ ou Co2+ HR = C16H34 PO2H: identificado no grfico por X HR = C12H12 PO2H : identificado no grfico por Y O grfico mostra resultado da extrao utilizando os solventes orgnicos X e Y em diferentes pH.

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    A reao descrita no texto mostra o processo de extrao dos metais por meio da reao com molculas orgnicas, X e Y Considerando-se as estruturas de X e Y e o processo de separao descrito, pode-se afirmar que a) as molculas X e Y atuam como extratores catinicos uma vez que a parte polar da molcula

    troca o on H+ pelo ction do metal. b) as molculas X e Y atuam como extratores aninicos uma vez que a parte polar da molcula

    troca o on H+ pelo ction do metal. c) as molculas X eY atuam como extratores catinicos uma vez que a parte apolar da molcula

    troca o on PO22 pelo ction do metal.

    d) as molculas X e Y atuam como extratores aninicos uma vez que a parte polar da molcula troca o on PO2

    2 pelo ction do metal. e) as molculas X e Y fazem ligaes com os ons metlicos resultando em compostos com

    carter apolar o que justifica a eficcia da extrao. Resoluo: [A] As molculas X e Y, considerando-se suas estruturas, atuam como extratores catinicos uma vez que a parte polar da molcula troca o on H+ pelo ction do metal. M2+(aq) + 2 C16H34 PO2H M(C16H34 PO2

    -)2(org) + 2H+(aq)

    M2+(aq) + 2 C12H12 PO2H M(C12H12 PO2

    -)2(org) + 2H+(aq)

    Onde: M2+ = Cd2+, Ni2+ ou Co2+

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    23. Os pesticidas modernos so divididos em vrias classes, entre as quais se destacam os organofosforados, materiais que apresentam efeito txico agudo para os seres humanos. Esses pesticidas contm um tomo central de fsforo ao qual esto ligados outros tomos ou grupo de tomos como oxignio, enxofre, grupos metoxi ou etoxi, ou um radical orgnico de cadeia longa. Os organofosforados so divididos em trs subclasses: Tipo A, na qual o enxofre no se incorpora na molcula; Tipo B, na qual o oxignio, que faz dupla ligao com fsforo, substitudo pelo enxofre; e Tipo C, no qual dois oxignios so substitudos por enxofre. BAIRD, C. Qumica Ambiental. Bookman, 2005. Um exemplo de pesticida organofosforado Tipo B, que apresenta grupo etoxi em sua frmula estrutural, est representado em:

    a)

    b)

    c)

    d)

    e)

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    Resoluo: [E] Temos o grupo etoxi na alternativa e:

    24. Deciso de asfaltamento da rodovia MG-010, acompanhada da introduo de espcies exticas, e a prtica de incndios criminosos ameaam o sofisticado ecossistema do campo rupestre da reserva da Serra do Espinhao. As plantas nativas desta regio, altamente adaptadas a uma alta concentrao de alumnio, que inibe o crescimento das razes e dificulta a absoro de nutrientes e gua, esto sendo substitudas por espcies invasoras que no teriam naturalmente adaptao para este ambiente; no entanto, elas esto dominando as margens da rodovia, equivocadamente chamada de estrada ecolgica. Possivelmente, a entrada de espcies de plantas exticas neste ambiente foi provocada pelo uso, neste empreendimento, de um tipo de asfalto (cimentosolo) que possui uma mistura rica em clcio, que causou modificaes qumicas aos solos adjacentes rodovia MG-010. Scientific American Brasil. Ano 7, n. 79, 2008 (adaptado). Essa afirmao baseia-se no uso de cimento-solo, mistura rica em clcio que a) inibe a toxicidade do alumnio, elevando o pH dessas reas. b) inibe a toxicidade do alumnio, reduzindo o pH dessas reas. c) aumenta a toxicidade do alumnio, elevando o pH dessas reas. d) aumenta a toxicidade do alumnio, reduzindo o pH dessas reas. e) neutraliza a toxicidade do alumnio, reduzindo o pH dessas reas. Resoluo: [A] A mistura rica em clcio deixa o solo bsico, ou seja, eleva o pH. Como os ons Al3+ reagem com o nion hidrxido, so retirados do solo. 25. O lixo que recebia 130 toneladas de lixo e contaminava a regio com o seu chorume (lquido derivado da decomposio de compostos orgnicos) foi recuperado, transformando-se em um aterro sanitrio controlado, mudando a qualidade de vida e a paisagem e proporcionando condies dignas de trabalho para os que dele subsistiam. Revista Promoo da Sade da Secretaria de Polticas de Sade Ano 1, n.o 4, dez. 2000 (adaptado) Quais procedimentos tcnicos tornam o aterro sanitrio mais vantajoso que o lixo, em relao s problemticas abordadas no texto?

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    a) O lixo recolhido e incinerado pela combusto a altas temperaturas. b) O lixo hospitalar separado para ser enterrado e sobre ele, colocada cal virgem. c) O lixo orgnico e inorgnico encoberto, e o chorume canalizado para ser tratado e

    neutralizado. d) O lixo orgnico completamente separado do lixo inorgnico, evitando a formao de

    chorume. e) O lixo industrial separado e acondicionado de forma adequada, formando uma bolsa de

    resduos. Resoluo: [C] Num aterro sanitrio o chorume tratado e no contamina o solo. Alm disso o lixo coberto por camadas de terra o que evita o contato direto do lixo com animais, chuva, etc..

    ENEM 2009 01. A atmosfera terrestre composta pelos gases nitrognio (N2) e oxignio (O2), que somam cerca de 99 %, e por gases traos, entre eles o gs carbnico (CO2), vapor de gua (H2O), metano (CH4), oznio (O3) e o xido nitroso (N2O), que compem o restante 1 % do ar que respiramos. Os gases traos, por serem constitudos por pelo menos trs tomos, conseguem absorver o calor irradiado pela Terra, aquecendo o planeta. Esse fenmeno, que acontece h bilhes de anos, chamado de efeito estufa. A partir da Revoluo Industrial (sculo XIX), a concentrao de gases traos na atmosfera, em particular o CO2, tem aumentado significativamente, o que resultou no aumento da temperatura em escala global. Mais recentemente, outro fator tornou-se diretamente envolvido no aumento da concentrao de CO2 na atmosfera: o desmatamento. BROWN, I. F.; ALECHANDRE, A. S. Conceitos bsicos sobre clima, carbono, florestas e comunidades. A.G. Moreira & S. Schwartzman. As mudanas climticas globais e os ecossistemas brasileiros. Braslia: Instituto de Pesquisa Ambiental da Amaznia, 2000 (adaptado). Considerando o texto, uma alternativa vivel para combater o efeito estufa a) reduzir o calor irradiado pela Terra mediante a substituio da produo primria pela industrializao refrigerada. b) promover a queima da biomassa vegetal, responsvel pelo aumento do efeito estufa devido produo de CH4. c) reduzir o desmatamento, mantendo-se, assim, o potencial da vegetao em absorver o CO2 da atmosfera. d) aumentar a concentrao atmosfrica de H2O, molcula capaz de absorver grande quantidade de calor. e) remover molculas orgnicas polares da atmosfera, diminuindo a capacidade delas de reter calor.

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    Alternativa: C Resoluo: Considerando o texto, uma alternativa vivel para combater o efeito estufa reduzir o desmatamento, mantendo-se, assim, o potencial da vegetao em absorver o CO2 da atmosfera. Este processo tambm conhecido como fotossntese e neste caso se levaria em considerao apenas a vegetao terrestre. 6. O ciclo biogeoqumico do carbono compreende diversos compartimentos, entre os quais a Terra, a atmosfera e os oceanos, e diversos processos que permitem a transferncia de compostos entre esses reservatrios. Os estoques de carbono armazenados na forma de recursos no renovveis, por exemplo, o petrleo, so limitados, sendo de grande relevncia que se perceba a importncia da substituio de combustveis fsseis por combustveis de fontes renovveis. A utilizao de combustveis fsseis interfere no ciclo do carbono, pois provoca a) aumento da porcentagem de carbono contido na Terra. b) reduo na taxa de fotossntese dos vegetais superiores. c) aumento da produo de carboidratos de origem vegetal. d) aumento na quantidade de carbono presente na atmosfera. e) reduo da quantidade global de carbono armazenado nos oceanos. Alternativa: D Resoluo: A utilizao de combustveis fsseis interfere no ciclo do carbono, pois provoca aumento na quantidade de carbono presente na atmosfera. 12. Sabes so sais de cidos carboxlicos de cadeia longa utilizados com a finalidade de facilitar, durante processos de lavagem, a remoo de substncias de baixa solubilidade em gua, por exemplo, leos e gorduras. A figura a seguir representa a estrutura de uma molcula de sabo.

    Em soluo, os nions do sabo podem hidrolisar a gua e, desse modo, formar o cido carboxlico correspondente. Por exemplo, para o estearato de sdio, estabelecido o seguinte equilbrio:

    CH3(CH2)16COO + H2O CH3(CH2)16COOH + OH

    Uma vez que o cido carboxlico formado pouco solvel em gua e menos eficiente na remoo de gorduras, o pH do meio deve ser controlado de maneira a evitar que o equilbrio acima seja deslocado para a direita. Com base nas informaes do texto, correto concluir que os sabes atuam de maneira

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    a) mais eficiente em pH bsico. b) mais eficiente em pH cido. c) mais eficiente em pH neutro. d) eficiente em qualquer faixa de pH. e) mais eficiente em pH cido ou neutro. Alternativa: A Resoluo: Como o cido carboxlico formado pouco eficiente na remoo de sujeiras, o equilbrio:

    dever ser deslocado para a esquerda, no sentido de ionizar o cido. Consequentemente a concentrao de nions hidrxido (OH-) dever aumentar. Isto significa que os sabes atuam de maneira mais eficiente em pH bsico. 15. Para que apresente condutividade eltrica adequada a muitas aplicaes, o cobre bruto obtido por mtodos trmicos purificado eletroliticamente. Nesse processo, o cobre bruto impuro constitui o nodo da clula, que est imerso em uma soluo de CuSO4. medida que o cobre impuro oxidado no nodo, ons Cu2+ da soluo so depositados na forma pura no ctodo. Quanto s impurezas metlicas, algumas so oxidadas, passando soluo, enquanto outras simplesmente se desprendem do nodo e se sedimentam abaixo dele. As impurezas sedimentadas so posteriormente processadas, e sua comercializao gera receita que ajuda a cobrir os custos do processo. A srie eletroqumica a seguir lista o cobre e alguns metais presentes como impurezas no cobre bruto de acordo com suas foras redutoras relativas.

    Entre as impurezas metlicas que constam na srie apresentada, as que se sedimentam abaixo do nodo de cobre so a) Au, Pt, Ag, Zn, Ni e Pb. b) Au, Pt e Ag. c) Zn, Ni e Pb. d) Au e Zn. e) Ag e Pb.

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    Alternativa: B Resoluo: Neste caso a fora redutora a capacidade de um metal provocar a reduo de outro. Para isto acontecer este metal dever perder eltrons com mais facilidade do que o outro e assim fornecer os eltrons necessrios para ocorrer a reduo da outra espcie. Entre as impurezas metlicas que constam na srie apresentada, as que se sedimentam abaixo do nodo de cobre, ou seja, tem menor fora redutora so: ouro, platina e prata. 26. O processo de industrializao tem gerado srios problemas de ordem ambiental, econmica e social, entre os quais se pode citar a chuva cida. Os cidos usualmente presentes em maiores propores na gua da chuva so o H2CO3, formado pela reao do CO2 atmosfrico com a gua, o HNO3, o HNO2, o H2SO4 e o H2SO3. Esses quatro ltimos so formados principalmente a partir da reao da gua com os xidos de nitrognio e de enxofre gerados pela queima de combustveis fsseis. A formao de chuva mais ou menos cida depende no s da concentrao do cido formado, como tambm do tipo de cido. Essa pode ser uma informao til na elaborao de estratgias para minimizar esse problema ambiental. Se consideradas concentraes idnticas, quais dos cidos citados no texto conferem maior acidez s guas das chuvas? a) HNO3 e HNO2. b) H2SO4 e H2SO3. c) H2SO3 e HNO2. d) H2SO4 e HNO3. e) H2CO3 e H2SO3. Alternativa: D Resoluo: Os cidos citados no texto e conferem maior acidez s guas das chuvas so os cidos sulfrico e ntrico, pois so cidos fortes. Uma maneira de saber que estes cidos so fortes lembrando que: D = quantidade de tomos de oxignio quantidade de tomos de hidrognios ionizveis. Conforme o valor de D encontrado, teremos a seguinte classificao:

    Assim: H2SO4 4 2 = 2 (cido forte) HNO3 3 1 = 2 (cido forte)

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    29. Os ncleos dos tomos so constitudos de prtons e nutrons, sendo ambos os principais responsveis pela sua massa. Nota-se que, na maioria dos ncleos, essas partculas no esto presentes na mesma proporo. O grfico mostra a quantidade de nutrons (N) em funo da quantidade de prtons (Z) para os ncleos estveis conhecidos.

    O antimnio um elemento qumico que possui 50 prtons e possui vrios istopos tomos que s se diferem pelo nmero de nutrons. De acordo com o grfico, os istopos estveis do antimnio possuem a) entre 12 e 24 nutrons a menos que o nmero de prtons. b) exatamente o mesmo nmero de prtons e nutrons. c) entre 0 e 12 nutrons a mais que o nmero de prtons. d) entre 12 e 24 nutrons a mais que o nmero de prtons. e) entre 0 e 12 nutrons a menos que o nmero de prtons.

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    Alternativa: D Resoluo: Observe o grfico:

    De acordo com o grfico, os istopos estveis do antimnio possuem entre 12 e 24 nutrons a mais que o nmero de prtons. 32. Considere um equipamento capaz de emitir radiao eletromagntica com comprimento de onda bem menor que a da radiao ultravioleta. Suponha que a radiao emitida por esse equipamento foi apontada para um tipo especfico de filme fotogrfico e entre o equipamento e o filme foi posicionado o pescoo de um indivduo. Quanto mais exposto radiao, mais escuro se

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    torna o filme aps a revelao. Aps acionar o equipamento e revelar o filme, evidenciou-se a imagem mostrada na figura a seguir.

    Dentre os fenmenos decorrentes da interao entre a radiao e os tomos do indivduo que permitem a obteno desta imagem inclui-se a a) absoro da radiao eletromagntica e a consequente ionizao dos tomos de clcio, que se transformam em tomos de fsforo. b) maior absoro da radiao eletromagntica pelos tomos de clcio que por outros tipos de tomos. c) maior absoro da radiao eletromagntica pelos tomos de carbono que por tomos de clcio. d) maior refrao ao atravessar os tomos de carbono que os tomos de clcio. e) maior ionizao de molculas de gua que de tomos de carbono. Alternativa: B Resoluo: Como a base da estruturas sseas o elemento clcio, dentre os fenmenos decorrentes da interao entre a radiao e os tomos do indivduo que permitem a obteno desta imagem inclui-se a maior absoro da radiao eletromagntica pelos tomos de clcio que por outros tipos de tomos.

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    36. O uso de protetores solares em situaes de grande exposio aos raios solares como, por exemplo, nas praias, de grande importncia para a sade. As molculas ativas de um protetor apresentam, usualmente, anis aromticos conjugados com grupos carbonila, pois esses sistemas so capazes de absorver a radiao ultravioleta mais nociva aos seres humanos. A conjugao definida como a ocorrncia de alternncia entre ligaes simples e duplas em uma molcula. Outra propriedade das molculas em questo apresentar, em uma de suas extremidades, uma parte apolar responsvel por reduzir a solubilidade do composto em gua, o que impede sua rpida remoo quando do contato com a gua. De acordo com as consideraes do texto, qual das molculas apresentadas a seguir a mais adequada para funcionar como molcula ativa de protetores solares?

    Alternativa: E Resoluo: De acordo com o texto: As molculas ativas de um protetor apresentam, usualmente, anis aromticos conjugados com grupos carbonila:

    Pois esses sistemas so capazes de absorver a radiao ultravioleta mais nociva aos seres humanos. A conjugao definida como a ocorrncia de alternncia entre ligaes simples e duplas em uma molcula. Outra propriedade das molculas em questo apresentar, em uma de suas extremidades, uma parte apolar responsvel por reduzir a solubilidade do composto em gua, o que impede sua rpida remoo quando do contato com a gua. A molcula mais adequada :

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    40. Na manipulao em escala nanomtrica, os tomos revelam caractersticas peculiares, podendo apresentar tolerncia temperatura, reatividade qumica, condutividade eltrica, ou mesmo exibir fora de intensidade extraordinria. Essas caractersticas explicam o interesse industrial pelos nanomateriais que esto sendo muito pesquisados em diversas reas, desde o desenvolvimento de cosmticos, tintas e tecidos, at o de terapias contra o cncer. LACAVA, Z. G. M; MORAIS, P. C. Nanobiotecnologia e Sade. Disponvel em: http://www.comciencia.br (adaptado).

    A utilizao de nanopartculas na indstria e na medicina requer estudos mais detalhados, pois a) as partculas, quanto menores, mais potentes e radiativas se tornam. b) as partculas podem ser manipuladas, mas no caracterizadas com a atual tecnologia. c) as propriedades biolgicas das partculas somente podem ser testadas em microrganismos. d) as partculas podem atravessar poros e canais celulares, o que poderia causar impactos desconhecidos aos seres vivos e, at mesmo, aos ecossistemas. e) o organismo humano apresenta imunidade contra partculas to pequenas, j que apresentam a mesma dimenso das bactrias (um bilionsimo de metro). Alternativa: D Resoluo: A ordem de grandeza do dimetro de um tomo de 10-10 m (1 Angstron), ou seja, 10-1 nm, ainda impossvel para a cincia prever o comportamento de partculas to pequenas. A utilizao de nanopartculas na indstria e na medicina requer estudos mais detalhados, pois as partculas podem atravessar poros e canais celulares, o que poderia causar impactos desconhecidos aos seres vivos e, at mesmo, aos ecossistemas. 43. Nas ltimas dcadas, o efeito estufa tem-se intensificado de maneira preocupante, sendo esse efeito muitas vezes atribudo intensa liberao de CO2 durante a queima de combustveis fsseis para gerao de energia. O quadro traz as entalpias-padro de combusto a 25 C ( H025 ) do metano, do butano e do octano.

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    composto frmula molecular

    massa molar (g/mo)

    H025

    (kj/mo) metano CH4 16 - 890 butano C4H10 58 - 2.878 Octano C8H18 114 - 5.471

    medida que aumenta a conscincia sobre os impactos ambientais relacionados ao uso da energia, cresce a importncia de se criar polticas de incentivo ao uso de combustveis mais eficientes. Nesse sentido, considerando-se que o metano, o butano e o octano sejam representativos do gs natural, do gs liquefeito de petrleo (GLP) e da gasolina, respectivamente, ento, a partir dos dados fornecidos, possvel concluir que, do ponto de vista da quantidade de calor obtido por mol de CO2 gerado, a ordem crescente desses trs combustveis a) gasolina, GLP e gs natural. b) gs natural, gasolina e GLP. c) gasolina, gs natural e GLP. d) gs natural, GLP e gasolina. e) GLP, gs natural e gasolina. Alternativa: A Resoluo: De acordo com a tabela:

    Teremos: CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O H = - 890 kJ/mol C4H10 + 6,5O2 4CO2 + 5H2O H = - 2878 kJ/mol C8H18 + 12,5O2 8CO2 + 9H2O H = - 5471 kJ/mol Como a comparao deve ser feita para 1 mol de CO2 liberado por cada combustvel devemos dividir a segunda equao por dois e a terceira por oito e ento comparar os respectivos novos H obtidos: CH4 + 2O2 1CO2 + 2H2O H = 890 kJ/mol

    + + = 4 10 2 2 21 13 5

    C H O CO H O H 719,5 kJ / mol4 4 4

    1

    + + = 8 18 2 2 21 25 9

    C H O CO H O H 683,875 kJ / mol8 16 8

    1

    Lembrando que o sinal negativo significa energia liberada, a ordem crescente de liberao ser: 683,875 kJ < 719,5 kJ < 890 kJ Ou seja, gasolina, GLP e gs natural.

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    44. O lcool hidratado utilizado como combustvel veicular obtido por meio da destilao fracionada de solues aquosas geradas a partir da fermentao de biomassa. Durante a destilao, o teor de etanol da mistura aumentado, at o limite de 96 % em massa. Considere que, em uma usina de produo de etanol, 800 kg de uma mistura etanol/gua com concentrao 20 % em massa de etanol foram destilados, sendo obtidos 100 kg de lcool hidratado 96 % em massa de etanol. A partir desses dados, correto concluir que a destilao em questo gerou um resduo com uma concentrao de etanol em massa a) de 0 %. b) de 8,0 %. c) entre 8,4 % e 8,6 %. d) entre 9,0 % e 9,2 %. e) entre 13 % e 14 %. Alternativa: D Resoluo: De acordo com os dados do enunciado, teremos: 800 kg (mistura) 100 % m(etanol) 20 % m(etanol) = 160 kg Concluso: m(etanol) = 160 kg m(gua) = 640 kg De acordo com o enunciado foram obtidos 100 kg de lcool hidratado 96 %, ou seja, 96 kg de etanol e 4 kg de gua. Massa de etanol = 160 kg 96 kg = 64 kg (resduo) Massa de gua = 640 kg 4 kg = 636 kg (resduo) Massa total = 64 kg + 636 kg = 700 kg (resduo) 700 kg 100 % 64 kg p p = 9,14 %