ENEM 2013 - Questões de Química - Comentadas

CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS

Questões de 46 a 90

Questão 46

Resposta correta: B

Músculos artificiais são dispositivos feitos com plásticos inteligentes que respondem a uma corrente elétrica com um movimento mecânico. A oxidação e redução de um polímero condutor criam cargas positivas e/ou negativas no material, que são compensadas com a inserção ou expulsão de cátions ou ânions. Por exemplo, na figura os filmes escuros são de polipirrol e o filme branco é de um eletrólito polimérico contendo um sal inorgânico. Quando o polipirrol sofre oxidação, há a inserção de ânions para compensar a carga positiva no polímero e o filme se expande. Na outra face do dispositivo o filme de polipirrol sofre redução, expulsando ânions, e o filme se contrai. Pela montagem, em sanduíche, o sistema todo se movimenta de forma harmônica, conforme mostrado na figura.

A camada central de eletrólito polimérico é importante porque

a) absorve a irradiação de partículas carregadas, emitidas pelo aquecimento elétrico dos filmes de polipirrol.

b) permite a difusão dos íons promovida pela aplicação de diferença de potencial, fechando o circuito elétrico.

c) mantém um gradiente térmico no material para promover a dilatação/contração térmica de cada filme de polipirrol.

d) permite a condução de elétrons livres, promovida pela aplicação de diferença de potencial, gerando corrente elétrica.

e) promove a polarização das moléculas poliméricas, o que resulta no movimento gerado pela aplicação de diferença de potencial.

Comentário:

Conforme observado na ilustração, o meio polimérico possibilita a difusão ou migração de íons pela membrana do polímero, fechando o circuito elétrico.

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Questão 47 - Caderno 1 Azul

Resposta correta B

O brasileiro consome em média 500 miligramas de cálcio por dia, quando a quantidade recomendada é o dobro. Uma alimentação balanceada é a melhor decisão para evitar problemas no futuro, como a osteoporose, uma doença que atinge os ossos. Ela se caracteriza pela diminuição substancial de massa óssea, tornando os ossos frágeis e mais suscetíveis a fraturas.

Disponível em: www.anvisa.gov.br. Acesso em 1 ago. 2012. (adaptado.)

Considerando-se o valor de 6 x 10²³mol^–1 para a constante de Avogadro e a massa molar do cálcio igual a 40 g/mol, qual a quantidade mínima diária de átomos de cálcio a ser ingerida para que uma pessoa supra suas necessidades?

a) 7,5 x 10²¹

b) 1,5 x 10²²

c) 7,5 x 10²³

d) 1,5 x 10²⁵

e) 4,8 x 10²⁵

^Resolução:

Mais exercício onde aplicamos a regra de três simples:

O enunciado do exercício nos informa a quantidade diária de cálcio recomendada: 1 g ou 1000 mg.

O exercício forneceu a massa molar do cálcio 40g/mol, logo:

1mol de átomos de cálcio possui...........40g de Ca.................... 6 x 10²³ átomos de cálcio

                                                                        1 g de Ca.....................X

Por uma questão de facilitação nos cálculos, vamos escrever a medida de 1g de outra maneira:

1000. 10^-3 , correto.

             40g de Ca.... .......................... 6 x 10²³ átomos de cálcio

             1000. 10^-3  de Ca.....................X

40.x =( 1000. 10^-3 ). 6 x 10²³

x= 1000.6.10^-3.10²³/40

x=6000.10²⁰/40

x=150.10²⁰

x=1,5.10²²

Questão 49 - Caderno 1 Azul

Resposta correta:   D

Glicose marcada com nuclídeos de carbono-11 é utilizada na medicina para se obter imagens tridimensionais do cérebro, por meio de tomografia de emissão de pósitrons. A desintegração do carbono-11 gera um pósitron, com tempo de meia-vida de 20,4 min, de acordo com a equação da reação nuclear:

A partir da injeção de glicose marcada com esse nuclídeo, o tempo de aquisição de uma imagem de tomografia é de cinco meias-vidas.

Considerando que o medicamento contém 1,00 g do carbono-11, a massa, em miligramas, do nuclídeo restante, apos a aquisição da imagem, é mais próxima de

a) 0,200.     b) 0,969.    c) 9,80.      d) 31,3.    e) 200.

Comentários:

Os pósitrons são partícula com a mesma carga e massa do elétron, mas carregada positivamente.

Saiba mais sobre o pósitron: http://cienciahoje.uol.com.br/blogues/bussola/2012/03/sorria-positron

Descrevemos meia-vida como, o tempo necessário para que metade de uma amostra radioativa sofra decaimento.

A meia-vida foi estipulada no exercício em 20,4 min.

Amostra inicial 1000mg

Decaimento 1..........500mg

Decaimento 2...................250mg

Decaimento 3........................125mg

Decaimento 4..............................62,5mg

Decaimento 5...................................31,25mg

Ou seja, a resposta que mais se aproxima é 31,3, alternativa d. 

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Questão 51 - Caderno azul

Resposta correta: B

Química Verde pode ser definida como a criação, o desenvolvimento e a aplicação de produtos e processos químicos para reduzir ou eliminar o uso e a geração de substâncias nocivas à saúde humana e ao ambiente. Sabe-se que algumas fontes energéticas desenvolvidas pelo homem exercem, ou tem potencial para exercer, em algum nível, impactos ambientais negativos.

CORREA. A. G.; ZUIN, V. G. (Orgs.). Química Verde: fundamentos e aplicações. São Carlos. EduFSCar, 2009.

À luz da Química Verde, métodos devem ser desenvolvidos para eliminar ou reduzir a poluição do ar causada especialmente pelas

a) hidrelétricas.                          b) termelétricas.

c) usinas geotérmicas.               d) fontes de energia solar.

e) fontes de energia eólica

Comentários:

Termelétrica é uma instalação industrial usada para geração de energia elétrica/eletricidade a partir da energia liberada por qualquer produto que possa gerar calor, com bagaço de diversos tipos de plantas, restos de madeira, óleo combustível, óleo diesel, gás natural, urânio enriquecido e carvão natural.

As termelétricas em seu processo de geração de energia libera gases nocivos ao meio ambiente, NOx/SOx entre outros podendo ser agravantes de chuva ácida e outros danos ambientais. 

A Química Verde defende uma diminuição e ou erradicação de fontes que de alguma forma venham a contaminar o meio.

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Questão 54 - Caderno 1 - Azul

Resposta correta: D

O uso de embalagens plásticas descartáveis vem crescendo em todo o mundo, juntamente com o problema ambiental gerado por seu descarte inapropriado. O politereftalato de etileno (PET), cuja estrutura é mostrada

tem sido muito utilizado na indústria de refrigerantes e pode ser reciclado e reutilizado. Uma das opções possíveis envolve a produção de matérias-primas, como o etilenoglicol (1,2-etanodiol), a partir de objetos compostos de PET pós-consumo.

Com base nas informações do texto, uma alternativa para  a obtenção de etilenoglicol a partir do PET é a

a) solubilização dos objetos.

b) combustão dos objetos.

c) trituração dos objetos.

d) hidrólise dos objetos.

e) fusão dos objetos.

Comentários:

Politereftalato de etileno, ou PET, é um polímero termoplástico, desenvolvido por dois químicos britânicos Whinfield e Dickson em 1941, formado pela reação entre o ácido tereftálico e o etileno glicol, originando um polímero, termoplástico. Utiliza-se principalmente na forma de fibras para tecelagem e de embalagens para bebidas.

Possui propriedades termoplásticas, isto é, pode ser reprocessado diversas vezes pelo mesmo ou por outro processo de transformação. Quando aquecidos a temperaturas adequadas, esses plásticos amolecem, fundem e podem ser novamente moldados.

O PET é um poliéster e reverte seu processo de esterificação quando passa pelo processo de hidrólise, ou seja, gerando ácido carboxílico e álcool.

Neste caso especifico originando ácido tereftálico e etileno glicol.

Observe a reação completa de hidrólise do PET com obtenção de etilenoglicol:

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Questão 58 – Caderno 1 Azul

Resposta correta: A

O citral, substância de odor fortemente cítrico, é obtido a partir de algumas plantas como o capim-limão, cujo óleo essencial possui aproximadamente 80%, em massa, da substância. Uma de suas aplicações é na fabricação de produtos que atraem abelhas, especialmente do gênero Apis, pois seu cheiro é semelhante a um dos feromônios liberados par elas. Sua fórmula molecular é C10H16O, com uma cadeia alifática de oito carbonos, duas insaturações, nos carbonos 2 e 6 e dois grupos substituintes metila, nos carbonos 3 e 7. O citral possui dois isômeros geométricos, sendo o trans o que mais contribui para o forte odor. Para que se consiga atrair um maior número de abelhas para uma determinada região, a molécula que deve estar presente em alta concentração no produto a ser utilizado é:

Resolução:

Citral é o nome dado a mistura natural de dois isômeros acíclicos monoterpeno aldeído: geranial (trans-citral, citral A) e neral (cis-citral, citral B). Naturalmente pode ser encontrado em várias espécies de plantas, como: limão, laranja, tomate e capim-limão. O geranial tem um odor forte de limão. O neral tem um odor de limão menos intenso, porém mais doce. 

Fórmula molecular C₁₀H₁₆O.

Nome oficial IUPAC: 3,7-dimetil-2,6-octadienal 

Conforme observado pela descrição da questão devemos identificar o isômero geranial.

Para que ocorra isomeria geométrica em compostos alifáticos, os compostos orgânicos devem apresentar ao menos uma ligação dupla entre os átomos de carbono e os dois ligantes, obrigatoriamente, diferentes em cada carbono da insaturação.

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Questão 59 - Caderno 1 - Azul

Resposta correta: A

Plantas terrestres que ainda estão em fase de crescimento fixam grandes quantidades de CO2, utilizando-o para formar novas moléculas orgânicas, e liberam grande quantidade de O2. No entanto, em florestas maduras, cujas árvores já atingiram o equilíbrio, o consumo de O2 pela respiração tende a igualar sua produção pela fotossíntese. A morte natural de árvores nessas florestas afeta temporariamente a concentração de O2 e de CO2 próximo à superfície do solo onde elas caíram. A concentração de O2 próximo ao solo, no local da queda, será

a) menor, pois haverá consumo de O2 durante a decomposição dessas árvores.

b) maior, pois haverá economia de O2 pela ausência das árvores mortas.

c) maior, pois haverá liberação de O2 durante a fotossíntese das árvores jovens.

d) igual, pois haverá consumo e produção de O2 pelas árvores maduras restantes.

e) menor, pois haverá redução de O2 pela falta da fotossíntese realizada pelas árvores mortas.

Comentário:

Com a queda da árvore, na região próxima ao vegetal ocorrerá decomposição aeróbica, explicando o fato da diminuição de O2 próximo ao solo.

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Questão 64 - Caderno Azul

Resposta correta: B

Uma das etapas do tratamento da água é a desinfecção, sendo a cloração o método mais empregado. Esse método consiste na dissolução do gás cloro numa solução sob pressão e sua aplicação na água a ser desinfectada. As equações das reações químicas envolvidas são:

A ação desinfetante é controlada pelo ácido hipocloroso, que possui um potencial de desinfecção cerca de 80 vezes superior ao ânion hipoclorito. O pH do meio é importante, porque influencia na extensão com que o ácido hipocloroso se ioniza. Para que a desinfecção seja mais efetiva, o pH da água a ser tratada deve estar mais próximo de

a) 0.

b) 5.

c) 7.

d) 9.

e) 14.

Comentários:

Conforme mencionado no texto a ação desinfetante se deve ao ácido hipocloroso.

Conforme as equações 1 e 2 de equilíbrio,  identificamos algumas informações, como:

Na equação 1 fica evidenciada de que, se aumentarmos muito a acidez ocorrerá o deslocamento para a esquerda com o favorecimento de formação de Cl2 e a de composição do ácido hipocloroso.

Já no equilíbrio 2 podemos verificar um deslocamento para a esquerda ou seja, no sentido de formação do HClO, quando submetemos a reação a um meio ácido, logo, vamos julgar as possíveis respostas:

Em um pH extremamente ácido pH=0, ocorrerá um deslocamento até do equilíbrio 1 para a esquerda, deslocamento este que não é favorável, pois irá formar o gás cloro.

Em um pH em torno de 5, favorece o equilíbrio 2, ou seja, o equilíbrio favorável a formação do ácido hipocloroso. E o equilíbrio 1 sofrerá pouca alteração. 

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Questão 68 Caderno Azul  

Resposta correta:  B

O glifosato (C3H8NO5P) é um herbicida pertencente ao grupo químico das glicinas, classificado como não seletivo. Esse composto possui os grupos funcionais carboxilato, amino e fosfonato. A degradação do glifosato no solo é muito rápida e realizada por grande variedade de microrganismos, que usam o produto como fonte de energia e fósforo. Os produtos da degradação são o ácido aminometilfosfônico (AMPA) e o N-metilglicina (sarcosina):

A partir do texto e dos produtos de degradação apresentados, a estrutura química que representa o glifosato é:

Comentários:

Observe as respectivas funções orgânicas presentes no composto.

Apenas as alternativas B e C apresentam estes grupos funcionais.

Por exclusão podemos concluir que a resposta correta é a B, pois, a alternativa C possui 4 carbonos, e no enunciado da questão foi fornecido a fórmula molecular do composto, o que nos ajuda a excluir esta opção.

Outras observações importantes:

Na alternativa E, a função nitrogenada é amida, a alternativa D possui função cetona e a alternativa A não se decompõe produzindo sarcosina e AMPA.

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Questão 69 - Prova Azul

Resposta correta: E

A formação frequente de grandes volumes de pirita (FeS2) em uma variedade de depósitos minerais favorece a formação de soluções ácidas ferruginosas, conhecidas como “drenagem ácida de minas”. Esse fenômeno tem sido bastante pesquisado pelos cientistas e representa uma grande preocupação entre os impactos da mineração no ambiente. Em contato com oxigênio, a 25°C, a pirita sofre reação, de acordo com a equação química:

Para corrigir os problemas ambientais causados por essa drenagem, a substância mais recomendada a ser adicionada ao meio é o

a) sulfeto de sódio.              b) cloreto de amônio

c) dióxido de enxofre.         d) dióxido de carbono.

e) carbonato de cálcio.

Comentários:

Os problemas ambientais são causados pelo H2SO4. Para corrigir este problema é recomendada a utilização de um produto com características básicas. Reação de neutralização.

A substância mais indicada para este tratamento é o carbonato de cálcio, este composto não é uma base e sim um sal, mas possui a propriedade de neutralização de acidez, como acontece nos solos ácidos já que o produto também é utilizado para esta finalidade, o famoso calcário.

Reação:

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Questão 71 Caderno Azul 

Resposta correta: D

A varfarina é um fármaco que diminui a agregação plaquetária, e por isso é utilizada como anticoagulante, desde que esteja presente no plasma, com uma concentração superior a 1,0 mg/L. Entretanto, concentrações plasmáticas superiores a 4,0 mg/L podem desencadear hemorragias. As moléculas desse fármaco ficam retidas no espaço intravascular e dissolvidas exclusivamente no plasma, que representa aproximadamente 60% do sangue em volume. Em um medicamento, a varfarina é administrada por via intravenosa na forma de solução aquosa, com concentração de 3,0 mg/mL. Um indivíduo adulto, com volume sanguíneo total de 5,0 L, será submetido a um tratamento com solução injetável desse medicamento.

Qual é o máximo volume da solução do medicamento que pode ser administrado a esse indivíduo, pela via intravenosa, de maneira que não ocorram hemorragias causadas pelo anticoagulante?

a) 1,0 mL.            b) 1,7 mL.            c) 2,7 mL.            d) 4,0 mL.             e) 6,7 mL.

Comentários:

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Questão 74 Caderno Azul

Resposta correta: C

Eu também podia decompor a água, se fosse salgada ou acidulada, usando a pilha de Daniell como fonte de força. Lembro o prazer extraordinário que sentia ao decompor um pouco de água em uma taça para ovos quentes, vendo-a  separar-se em seus elementos, o oxigênio em um eletrodo, o hidrogênio no outro. A eletricidade de uma pilha de 1 volt parecia tão fraca, e no entanto podia ser suficiente para desfazer um composto químico, a água.

SACKS, O. Tio Tungstênio: memórias de uma infância química. São Paulo: Cia das Letras, 2002.

O fragmento do romance de Oliver Sacks relata a separação dos elementos que compõem a água. O princípio do método apresentado é utilizado industrialmente na

a) obtenção de ouro a partir de pepitas.

b) obtenção de calcário a partir de rochas.

c) obtenção de alumínio a partir de bauxita.

d) obtenção de ferro a partir de seus óxidos.

e) obtenção de amônia a partir de hidrogênio e nitrogênio.

Comentários:

O texto descreve a eletrólise da água com obtenção de O2 e H2.

Analisando as alternativas podemos observar:

O ouro é obtido por processos mecânicos.

A extração do calcário também é mecânica.

O ferro é obtido a partir de seus óxidos, por redução com carvão.

A amônia é produzida pelo processo Haber-Bosch.

A única alternativa que corresponde é a obtenção do alumínio, que também é produzido por eletrólise ígnea da bauxita.

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Questão 77 Caderno Azul

Resposta correta:  D

A produção de aço envolve o aquecimento do minério de ferro, junto com carvão (carbono) e ar atmosférico em uma série de reações de oxidorredução. O produto é chamado de ferrogusa e contém cerca de 3,3% de carbono. Uma forma de eliminar o excesso de carbono é a oxidação a partir do aquecimento do ferro-gusa com gás oxigênio puro. Os dois principais produtos formados são aço doce (liga de ferro com teor de 0,3% de carbono restante) e gás carbônico. As massas molares aproximadas dos elementos carbono e oxigênio são, respectivamente,  12 g/mol e 16 g/mol.

LEE, J. D. Química inorgânica não tão concisa. São Paulo: Edgard Blucher, 1999 (adaptado).

Considerando que um forno foi alimentado com 2,5 toneladas de ferro-gusa, a massa de gás carbônico formada, em quilogramas, na produção de aço doce, é mais próxima de

a) 28.   b) 75.     c) 175.      d) 275.          e) 303.

Resolução:

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Questão 81 Caderno Azul

Resposta Correta: A

Entre as substâncias usadas para o tratamento de água está o sulfato de alumínio que, em meio alcalino, forma partículas em suspensão na água, às quais as impurezas presentes no meio aderem.

O método de separação comumente usado para retirar o sulfato de alumínio com as impurezas aderidas é a

A) flotação.

B) levigação.

C) ventilação.

D) peneiração.

E) centrifugação

Comentários:

Há formação de hidróxido de alumínio, uma substância gelatinosa que aglutina as partículas em suspensão na água, precipitando-as.

As partículas aderem no hidróxido de alumínio e não no sulfato de alumínio. Os flocos formados são retirados por decantação ou filtração. A melhor resposta é flotação.

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Questão 86 Caderno Azul

Resposta Correta: E

As fraldas descartáveis que contêm o polímero poliacrilato de sódio (1) são mais eficientes na retenção de água que as fraldas de pano convencionais, constituídas de fibras de celulose (2). 

A maior eficiência dessas fraldas descartáveis, em relação às de pano, deve-se às

a) interações dipolo-dipolo mais fortes entre o poliacrilato e a água, em relação as ligações de hidrogênio entre a celulose e as moléculas de água.

b) interações íon-íon mais fortes entre o poliacrilato e as moléculas de água, em relação às ligações de hidrogênio entre a celulose e as moléculas de água.

c) ligações de hidrogênio mais fortes entre o poliacrilato e a água, em relação às interações íon-dipolo entre a celulose e as moléculas de água.

d) ligações de hidrogênio mais fortes entre o poliacrilato e as moléculas de água, em relação às interações dipolo induzido-dipolo induzido entre a celulose e as moléculas de água.

e) interações íon-dipolo mais fortes entre o poliacrilato e as moléculas de água, em relação às ligações de hidrogênio entre a celulose e as moléculas de água.

Comentário:

A maior eficiência dessas fraldas descartáveis, em relação às de pano, deve-se às interações íon-dipolo mais fortes entre o poliacrilato e a água, em relação às ligações de hidrogênio entre a celulose e as moléculas de água.  Resposta obtida no link:

 http://estaticog1.globo.com/2013/Vestibular/enem/ENEM_1dia.pdf

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 Questão 90  Caderno Azul

Resposta correta: A

As moléculas de nanoputians lembram figuras humanas e foram criadas para estimular o interesse de jovens na compreensão da linguagem expressa em fórmulas estruturais, muito usadas em química orgânica. Um exemplo é o NanoKid, representado na figura:

Em que parte do corpo do NanoKid existe carbono quaternário?

a) Mãos.    

b) Cabeça.      

c) Tórax.

d) Abdômen.      

e) Pés.

Até a próxima pessoal!!