Professora Sonia
ENEM 2013 - Prova resolvida
Química
01. 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.
Disponível em: www.abipet.org.br. Acesso em: 27 fev. 2012 (adaptado).
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.
Resolução:
Alternativa D
A reação de hidrólise do PET produz o etilenoglicol:
O
HO
C
C
CH CH
O
C
C
O
CH2
CH2 O
H
+
2nH2 O
CH CH
n
hidrólise
O
CH CH
C
HO
C
C
CH CH
O
C
OH
+
HO
CH2
CH2 OH
etilenoglicol
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1
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02. 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.
Resolução:
Alternativa B
A camada central de eletrólito polimérico é importante porque permite a difusão dos íons
promovida pela aplicação de diferença de potencial, fechando o circuito elétrico:
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2
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Polipirrol = Pp
Ânion proveniente do sal = A −
Pp → Pp + + e −
(oxidação)
Pp+ + A − → Pp + A −
Pp+ A − + e− → Pp + A − (redução)
03. 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 pra 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 × 1023 mol−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 × 1021
b) 1,5 × 1022
c) 7,5 × 1023
d) 1,5 × 1025
e) 4,8 × 1025
Resolução:
Alternativa B
A quantidade recomendada é o dobro de 500 mg por dia, ou seja, 1000 mg de cálcio por dia,
então:
1000 mg = 1000 × 10−3 = 1 g
40 g de cálcio
1 g de cálcio
6 × 1023 átomos de Ca
nCa
nCa = 0,15 × 1023 = 1,5 × 1022 átomos de cálcio
04. Sabe-se que o aumento da concentração de gases como CO2, CH4 e N2O na atmosfera é um
dos fatores responsáveis pelo agravamento do efeito estufa. A agricultura é uma das atividades
humanas que pode contribuir tanto para a emissão quanto para o sequestro desses gases,
dependendo do manejo da matéria orgânica do solo.
ROSA, A. H.; COELHO, J. C. R. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola. São Paulo, n. 5,
nov. 2003 (adaptado).
De que maneira as práticas agrícolas podem ajudar a minimizar o agravamento do efeito estufa?
a) Evitando a rotação de culturas.
b) Liberando o CO2 presente no solo.
c) Aumentando a quantidade de matéria orgânica do solo.
d) Queimando a matéria orgânica que se deposita no solo.
e) Atenuando a concentração de resíduos vegetais do solo.
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Resolução:
Alternativa C
No processo de fotossíntese o CO2 é utilizado como reagente (“seqüestrado”) e ocorre a formação
de matéria orgânica, ou seja, aumenta a quantidade de matéria orgânica no solo. Este processo
permite diminuir a quantidade de gás carbônico na atmosfera.
luz
6 CO2 (g) + 6H2O() + calor 
→ C6H12O6 (aq) + 6O2 (g)
clorofila
"sequestrado"
05. 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:
a)
b)
c)
d)
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4
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e)
Resolução:
Alternativa B
De acordo com o texto o glifosato possui os grupos funcionais carboxilato, amino e fosfonato:
O
C
(carboxila ou carboxilato)
OH
CH2 NH
CH2
(amina)
O
P
OH
H2 P
(fosfonato)
OH
Os produtos da degradação são o ácido aminometilfosfônico (AMPA) e o N-metilglicina (sarcosina):
O
O
H2 N
NH
P
H 3C
OH
CH2
C
CH2
OH
HO
(ácidoaminometilfosfônico)
(N-metilglicina - sarcosina)
AMPA
Então:
O
O
NH
P
HO
CH2
OH
C
CH2
OH
(glifosato)
Em bastão, teremos:
O
P
O
NH
HO
OH
OH
(glifosato)
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06. 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:
11
6C
→
11
5B
+
0
1e
(pósitron)
A partir da injeção de glicose marcada com esse nuclídeo, o tempo de aquisição de uma imagem
de tomografia é cinco meias-vidas.
Considerando que o medicamento contém 1,00 g do carbono-11, a massa, em miligramas, do
nuclídeo restante, após a aquisição da imagem, é mais próxima de
a) 0,200.
b) 0,969.
c) 9,80.
d) 31,3.
e) 200.
Resolução:
Alternativa D
A partir da injeção de glicose marcada com esse nuclídeo, o tempo de aquisição de uma imagem
de tomografia é cinco meias-vidas.
Teremos:
20,4 min
20,4 min
20,4 min
1,00 g 
→ 0,500 g 
→ 0,250 g 
→ 0,125 g
20,4 min
20,4 min
0,125 g 
→ 0,0625 g 
→ 0,03125 g
31,25 mg
≈ 31,3 mg
07. 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:
4FeS2 (s) + 15O2 (g) + 2H2O() → 2Fe2 (SO4 )3 (aq) + 2H2SO4 (aq)
FIGUEIREDO, B. R. Minérios e ambiente. Campinas: Unicamp, 2000.
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.
Resolução:
Alternativa E
Para corrigir os problemas ambientais causados por essa drenagem (soluções ácidas ferruginosas,
conhecidas como “drenagem ácida de minas”), a substância mais recomendada a ser adicionada
ao meio deve ter caráter básico (carbonato de cálcio). Observe a reação de hidrólise salina:
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Ca 2+ + CO32−
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base forte
2+
+ 2 H2O Ca + 2OH− + H2O + CO2
−
CO32− + H2O 2OH
+ CO2
meio
básico
Observação: O sulfeto de sódio (Na2 S) pode formar gás sulfídrico (H2S) que é tóxico.
08. 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 anticoagulente?
a) 1,0 mL
b) 1,7 mL
c) 2,7 mL
d) 4,0 mL
e) 6,7 mL
Resolução:
Alternativa D
As moléculas desse fármaco ficam retidas no espaço intravascular e dissolvidas exclusivamente
no plasma, que representa aproximadamente 60% do sangue em volume, sendo que o volume
sanguíneo total de 5,0 L.
5,0 L (sangue)
Vsangue
100 %
60 %
Vsangue = 3 L
Concentrações plasmáticas superiores a 4,0 mg/L podem desencadear hemorragias. A varfarina é
administrada por via intravenosa na forma de solução aquosa, com concentração de 3,0 mg/mL,
então:
C=
msoluto
⇒ msoluto = C × V
Vsolução
mvar farina (medicamento) = mvar farina (sangue)
Cmedicamento × Vsolução = C(no sangue) × Vsangue
3,0 mg /mL × Vsolução = 4,0 mg /L × 3,0 L
3,0 mg /mL × Vsolução = 4,0 × 10−3 mg /mL × 3,0 L
Vsolução = 4,0 × 10−3 L = 4,0 mL
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7
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09. 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 por 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:
a)
b)
c)
d)
e)
Resolução:
Alternativa A
O citral tem fórmula molecular 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 que atrai
as abelhas. Então, teremos:
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8
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H
8
H3C
6
4
CH
CH2
7
C
CH2
C
C
5
O
2
3
CH
1
CH3
CH3
(isomeria trans)
Maior massa em lados
opostos do plano de
referência.
10. 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:
C 2 (g) + 2H2O( ) HCO(aq) + H3O+ (aq) + C − (aq)
HCO(aq) + H2O( ) H3O+ (aq) + C − (aq)
pK a = − log K a = 7,53
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.
Resolução:
Alternativa B
Teremos:
HCO(aq) + H2O( ) H3O+ (aq) + C − (aq)
Ka =
pK a = − log K a = 7,53
[H3O+ ][C − ]
[HCO]
K a = [H3O+ ] ×
[C − ]
[HCO]
O ácido hipocloroso possui um potencial de desinfecção cerca de 80 vezes superior ao ânion
hipoclorito, então:
[HCO] = 80[C − ]
[C − ]
1
=
[HCO] 80
Aplicando -log, vem:
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9
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
[C − ] 
− log K a = − log  [H3O+ ] ×



[HC
O]


[C − ]
− log K a = − log H3O − log
[HCO]
+
pKa
pH
[C − ]
pKa = pH − log
[HCO]
1
80
1
−7,53 + pH = log
80
7,53 = pH − log
10−7,53 + pH = 0,0125
0,0125 ≈ 12,5 × 10
10−7,53 + pH = 10
−3
≈ 10 × 10
−3
≈ 10 −2
−2
pH − 7,53 = −2
pH ≈ 7,53 − 2 = 5,53 ≈ 5
11. 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.
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10
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Resolução:
Alternativa A
Carbono quaternário é aquele que se liga a quatro outros átomos de carbono, isto ocorre nas
mãos do nanokid. Então:
12. 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 da bauxita.
d) obtenção de ferro a partir de seus óxidos.
e) obtenção de amônia a partir de hidrogênio e nitrogênio.
Resolução:
Alternativa C
O texto refere-se a uma eletrólise (decompor a água, se fosse salgada ou acidulada, usando a pilha
de Daniell como fonte de força). Este método é utilizado industrialmente na obtenção de alumínio
a partir da bauxita.
Δ
A alumina (Al2O3) é obtida a partir da bauxita: A 2O3 .5H2O(s) 
→ A 2 O3 (s) + 5H2 O(v).
Equacionamento da eletrólise ígnea da alumina (Al2O3) que faz parte do processo de obtenção do
alumínio na indústria:
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11
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Δ
2A 2O3 (s) 
→ 4A3+ ( ) + 6O2- ()
6O2- ( )
→ 3O2 (g) + 12e- (Ânodo; oxidação) (-)
4A3+ ( ) + 12e-
→ 4A( ) (Cátodo; redução) (+)
Global
2A 2O3 (s) → 3O2 (g) + 4A( )
13. A produção de aço envolve o aquecimento do minério de ferro, junto com carvão (carbono) e
ar atmosférico em uma série de reações de oxirredução. O produto é chamado de ferro-gusa 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:
Alternativa D
O ferro gusa tem 3,3 % de carbono e de acordo com o enunciado, o excesso de carbono é retirado
formando uma liga (aço doce) com 0,3 % de carbono, ou seja, 3,0 % de carbono (3,3 % - 0,3 %) é
retirado. Então:
2,5 t = 2500 kg de ferro gusa (total); C = 12; CO2 = 44.
2500 kg
100 %
3,0 %
mcarbono retirado
mcarbono retirado = 75 kg
C + O2 → CO2
12 g
44 g
75 kg
mCO2
mCO2 = 275 kg
14. 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).
CURI, D. Química Nova na Escola, São Paulo, n. 23, maio 2006 (adaptado).
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12
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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 às 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 íondipolo 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.
Resolução:
Alternativa E
A maior eficiência dessas fraldas descartáveis, em relação às de pano, deve-se às interações íondipolo que são mais fortes entre o poliacrilato e as moléculas de água, do que em relação às
ligações de hidrogênio entre as hidroxilas da celulose e as moléculas de água.
n
O
O
-
δ+
δ−
H
O
(atração ânion-dipolo)
H
15. 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.
Resolução:
Alternativa A
Nas estações de tratamento a água que será consumida pela população precisa passar por uma
série de etapas que possibilite eliminar todos os seus poluentes.
Uma dessas etapas é a coagulação ou floculação, com o uso de hidróxido de cálcio, conforme a
reação:
3Ca(OH)2 + A 2 (SO4 )3 → 2A(OH)3 + 3CaSO4
O hidróxido de alumínio (A(OH)3 ) obtido, que é uma substância insolúvel em água, permite reter
em sua superfície muitas das impurezas presentes na água (floculação). O método de separação
comumente usado para retirar o sulfato de alumínio com as impurezas aderidas é a flotação (fazse uma agitação no sistema e as impurezas retidas sobem à superfície da mistura heterogênea).
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13
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ENEM 2013 PPL
01.
A transformação química em questão é representada pela equação:
a)
b)
CH3 COOH (aq) + NaHCO3 (s) → Na + (aq) + CH3 COO − (aq) + CO2 (g) + H2 O( )
CH3 COOH (aq) + NaHCO3 (s) → Na + (aq) + CH3 COO − (aq) + O 2 (g) + H2O( )
c) CH3 COOH (aq) + NaHCO3 (s) → Na + (aq) + CH3COO− (aq) + H2O( )
d) CH3 COOH (aq) + NaHCO3 (s) → NaCO2+ (aq) + CH3 COO− (aq) + H2O()
e) CH3 COOH (aq) + NaHCO 3 (s) → Na + (aq) + CH3 COO − (aq) + H2 (g) + H2 O( )
Resolução:
Alternativa A
A transformação química em questão se dá pela reação entre ácido acético (CH3 COOH) , presente
no vinagre, e bicarbonato de sódio (NaHCO3 ) , presente no balão. O gás liberado é o CO2 (gás
carbônico):
CH3COOH(aq) +
ácido acético
NaHCO3 (s)
→ Na + (aq) + CH3COO− (aq) +
bicarbonato de sódio
CO2 (g)
+ H2O( )
gás carbônico
02. Após o desmonte da bateria automotiva, é obtida uma pasta residual de 6 kg, em que 19%,
em massa, é dióxido de chumbo (IV), 60%, sulfato de chumbo (II) e 21%, chumbo metálico. O
processo pirometalúrgico é o mais comum na obtenção do chumbo metálico, porém, devido à alta
concentração de sulfato de chumbo (II), ocorre grande produção de dióxido de enxofre (SO2),
causador de problemas ambientais. Para eliminar a produção de dióxido de enxofre, utiliza-se o
processo hidrometalúrgico, constituído de três etapas, no qual o sulfato de chumbo (II) reage com
carbonato de sódio a 1,0 mol/L a 45 °C, obtendo-se um sal insolúvel (etapa 1), que, tratado com
ácido nítrico, produz um sal de chumbo solúvel (etapa 2) e, por eletrólise, obtém-se o chumbo
metálico com alto grau de pureza (etapa 3).
ARAÚJO, R. V. V. et al. Reciclagem de chumbo de bateria automotiva: estudo de caso. Disponível
em: www.iqsc.usp.br. Acesso em: 17 abr. 2010 (adaptado).
Considerando a obtenção de chumbo metálico a partir de sulfato de chumbo (II) na pasta residual,
pelo processo hidrometalúrgico, as etapas 1, 2 e 3 objetivam, respectivamente,
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14
Professora Sonia
a) a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb2+ em Pb0.
b) a lixiviação ácida e dessulfuração; a lixiviação básica e solubilização; a redução do Pb4+ em Pb0.
c) a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb0 em Pb2+.
d) a lixiviação ácida e dessulfuração; a lixiviação básica e solubilização; a redução do Pb2+ em Pb0.
e) a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb4+ em Pb0.
Resolução:
Alternativa A
Sulfato de chumbo (II) reage com carbonato de sódio (lixiviação básica):
PbSO4 + Na 2CO3 → PbCO3 + Na 2SO4 (etapa 1 − lixiviação básica e dessulfuração)
sal
insolúvel
PbCO3 + 2HNO3 → Pb(NO3 )2 + H2 O + CO2 (etapa 2 − lixiviação básica )
sal
solúvel
2 H2O → 2H+ + 2OH−
Pb(NO3 )2 → Pb2+ + 2NO3 −
(+ ) Pb2+ + 2e − → Pb0 (redução − cátodo)
1
(− ) 2OH− → 2e− + H2O + O2 (oxidação − ânodo)
2
1
+
0
Pb(NO3 )2 + H2O → 2H + 2NO3 − + O2 + Pb
2
chumbo
(etapa 3 − redução do Pb2+ em Pb0 )
metálico
03. Há processos industriais que envolvem reações químicas na obtenção de diversos produtos
ou bens consumidos pelo homem. Determinadas etapas de obtenção desses produtos empregam
catalisadores químicos tradicionais, que têm sido, na medida do possível, substituídos por
enzimas. Em processos industriais, uma das vantagens de se substituírem os catalisadores
químicos tradicionais por enzimas decorre do fato de estas serem
a) consumidas durante o processo.
b) compostos orgânicos e biodegradáveis.
c) inespecíficas para os substratos.
d) estáveis em variações de temperatura.
e) substratos nas reações químicas.
Resolução:
Alternativa B
As enzimas são sensíveis á temperatura, pH do meio e concentração do substrato.
Uma das vantagens de se substituírem os catalisadores químicos tradicionais por enzimas decorre
do fato de estas serem compostos orgânicos de fácil degradação na natureza.
04. À medida que se expira sobre uma solução de azul de bromotimol e hidróxido de sódio
(NaOH), sua coloração azul característica vai se alterando. O azul de bromotimol é um indicador
ácido-base que adquire cor azul em pH básico, verde em pH neutro e amarela em pH ácido. O gás
carbônico (CO2) expirado reage com a água presente na solução (H2O), produzindo ácido carbônico
(H2CO3). Este pode reagir com o NaOH da solução inicial, produzindo bicarbonato de sódio
(NaHCO3):
CO2 + H2O → H2CO3
H2CO3 + NaOH → NaHCO3 + H2O
ARROIO, A. et AL. Química Nova na Escola, São Paulo, v. 29, 2006.
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O que a pessoa irá observar à medida que expira no recipiente contendo essa solução?
a) A solução mudará de cor, de azul para verde, e, em seguida, de verde para amarelo. Com o
acréscimo de ácido carbônico, o pH da solução irá reduzir até tornar-se neutro. Em seguida, um
excesso de ácido carbônico tornará o pH da solução ácido.
b) A solução somente terá sua cor alterada de azul para amarelo, pois será formado um excesso
de ácido carbônico no recipiente, o que reduzirá bruscamente o pH da solução.
c) A cor da solução não será alterada com o acréscimo de ácido carbônico. Isso porque o meio é
inicialmente neutro e a presença de ácido carbônico não produzirá nenhuma mudança no pH
da solução.
d) A solução mudará de azul para verde e, em seguida, de verde para azul. Isso ocorrerá em
função da neutralização de um meio inicialmente básico acompanhado de um aumento de pH
na solução, à medida que ácido carbônico é adicionado ao meio.
e) A cor da solução alterará de azul para amarelo e, em seguida, de amarelo para verde. Esse
comportamento é justificado pelo fato de o ácido carbônico reduzir bruscamente o pH da
solução e depois ser neutralizado pelo restante de NaOH presente no meio.
Resolução:
Alternativa A
Teremos:
Azul de bromotimol + NaOH (azul)


ácido
carbônico

 azul (básico) para verde (neutro)
H2CO3 + NaOH
+ H2O
3
→ NaHCO
meio

meio
básico
neutro

Excesso de H2CO3 implica em amarelo.
CO2
+ H2O → H2CO3
gás carbônico
exp irado
05. A qualidade de óleos de cozinha, compostos principalmente por moléculas de ácidos graxos,
pode ser medida pelo índice de iodo. Quanto maior o grau de insaturação da molécula, maior o
índice de iodo determinado e melhor a qualidade do óleo. Na figura, são apresentados alguns
compostos que podem estar presentes em diferentes óleos de cozinha:
Dentre os compostos apresentados, os dois que proporcionam melhor qualidade para os óleos de
cozinha são os ácidos
a) esteárico e oleico.
b) linolênico e linoleico.
c) palmítico e esteárico.
d) palmítico e linolênico.
e) linolênico e esteárico.
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Resolução:
Alternativa B
Dentre os compostos apresentados, os dois que proporcionam melhor qualidade para os óleos de
cozinha são os ácidos linolênico (três duplas entre carbonos) e linoleico (duas duplas entre
carbonos).
06. Garrafas PET (politereftalato de etileno) têm sido utilizadas em mangues, onde as larvas de
ostras e de mariscos, geradas na reprodução dessas espécies, aderem ao plástico. As garrafas são
retiradas do mangue, limpas daquilo que não interessa e colocadas nas “fazendas” de criação, no
mar.
GALEMBECK, F. Ciência Hoje, São Paulo, v. 47, n. 280, abr. 2011 (adaptado).
Nessa aplicação, o uso do PET é vantajoso, pois
a) diminui o consumo de garrafas plásticas.
b) possui resistência mecânica e alta densidade.
c) decompõe-se para formar petróleo a longo prazo.
d) é resistente ao sol, à água salobra, a fungos e bactérias.
e) é biodegradável e poroso, auxiliando na aderência de larvas e mariscos.
Resolução:
Alternativa D
O polímero politereftalato de etileno (PET) é resistente ao sol, à água salobra, a fungos e bactérias.
07. O mármore é um material empregado para revestimento de pisos e um de seus principais
constituintes é o carbonato de cálcio. Na limpeza desses pisos com solução ácida, ocorre
efervescência. Nessa efervescência o gás liberado é o
a) oxigênio.
b) hidrogênio.
c) cloro.
d) dióxido de carbono.
e) monóxido de carbono.
Resolução:
Alternativa D
Teremos a seguinte reação:
CaCO3 (s) + 2H+ (aq) → H2O() +
CO2 (g)
+ Ca 2+ (aq)
efervescência
(dióxido de carbono)
08. A hematita (a-Fe2O3), além de ser utilizada para obtenção do aço, também é utilizada como
um catalisador de processos químicos, como na síntese da amônia, importante matéria-prima da
indústria agroquímica.
MEDEIROS, M. A. F. Química Nova na Escola, São Paulo, v. 32, n. 3, ago. 2010 (adaptado).
O uso da hematita viabiliza economicamente a produção da amônia, porque
a) diminui a rapidez da reação.
b) diminui a energia de ativação da reação.
c) aumenta a variação da entalpia da reação.
d) aumenta a quantidade de produtos formados.
e) aumenta o tempo do processamento da reação.
Resolução:
Alternativa B
O uso do catalisador provoca a diminuição da energia de ativação da reação.
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09. O Instituto Luiz Coimbra (UFRJ) lançou o primeiro ônibus urbano movido a hidrogênio do
Hemisfério Sul, com tecnologia inteiramente nacional. Sua tração provém de três fontes de
energia, sendo uma delas a pilha de combustível, na qual o hidrogênio, gerado por um processo
eletroquímico, reage com o oxigênio do ar, formando água.
FRAGA, I. Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br. Acesso em: 20 jul. 2010 (adaptado).
A transformação de energia que ocorre na pilha de combustível responsável pelo movimento do
ônibus decorre da energia cinética oriunda do(a)
a) calor absorvido na produção de água.
b) expansão gasosa causada pela produção de água.
c) calor liberado pela reação entre o hidrogênio e o oxigênio.
d) contração gasosa causada pela reação entre o hidrogênio e o oxigênio.
e) eletricidade gerada pela reação de oxirredução do hidrogênio com o oxigênio.
Resolução:
Alternativa E
Na pilha de combustível, teremos:
Ânodo: H2 + 2OH- → 2H2O + 2eCátodo: ½ O2 + H2O + 2e- → 2OHReação global: H2 + ½ O2 → H2O
A eletricidade gerada pela reação de oxirredução do hidrogênio com o oxigênio provocará o
movimento do ônibus.
10. Industrialmente é possível separar os componentes do ar, utilizando-se uma coluna de
fracionamento. Com este processo, obtêm-se gases como: oxigênio (O2), nitrogênio (N2) e argônio
(Ar). Nesse processo o ar é comprimido e se liquefaz; em seguida ele é expandido, volta ao estado
gasoso e seus componentes se separam um a um.
A ordem de separação dos gases na coluna de fracionamento está baseada em qual propriedade
da matéria?
a) Na densidade dos gases, ou seja, o menos denso separa-se primeiro.
b) Na pressão parcial dos gases, ou seja, o gás com menor pressão parcial separa-se primeiro.
c) Na capacidade térmica dos gases, ou seja, o gás que mais absorve calor separa-se primeiro.
d) Na condutividade térmica dos gases, ou seja, o gás que mais rápido absorve calor separa-se
primeiro.
e) Na temperatura de ebulição dos gases, ou seja, o gás com menor temperatura de ebulição
separa-se primeiro.
Resolução:
Alternativa E
A ordem de separação dos gases na coluna de fracionamento está baseada na temperatura de
ebulição dos gases, ou seja, o gás com menor temperatura de ebulição (aquele que apresenta
menores forças intermoleculares) separa-se primeiro.
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