ENEM EM FASCÍCULOS - 2012
CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS
14
CARO ALUNO,
Neste fascículo, estudaremos um fenômeno físico muito presente em nossa vida cotidiana: a Eletricidade, detalhando sobre a Eletrostática e
Eletrodinâmica. Acompanharemos o trabalho de dois grandes cientistas da humanidade: James Maxwell, que determinou a relação entre a
eletricidade e o magnetismo, desenvolvendo a Teoria do Eletromagnetismo, e Albert Einstein, com sua teoria do efeito fotoelétrico, que lhe
rendeu o Prêmio Nobel de Física. Ainda neste fascículo, buscaremos explicações científicas para as chuvas ácidas, o efeito estufa, o buraco
na camada de ozônio por meio das funções e reações inogânicas. Para finalizar, veremos o que são e como são transmitidas as doenças
contagiosas (programa de saúde), por meio de vírus, bactérias, protozoários, fungos e vermes. Chegamos a este último fascículo de Ciências
da Natureza e suas Tecnologias certos de que trabalhamos grandes temas com os quais você irá se deparar na prova do Enem 2012.
Sucesso em seus estudos!
INTRODUÇÃO
Com o objetivo de deixá-los inteirados no que tange ao
conhecimento das tecnologias ligadas ao ramo da eletricidade
e do magnetismo, apresentamos, neste fascículo, situações e
fenômenos envolvendo este tão empolgante conteúdo da Física.
O que seria de nossas vidas sem os aparelhos eletrodomésticos?
Eles são efeitos diretos da eletricidade e do magnetismo.
A tecnologia moderna avança fugazmente depois do domínio dos
fenômenos eletromagnéticos, por isso sua importância em todos
os exames de vestibulares. Tenham, todos, um ótimo proveito.
OBJETO DO CONHECIMENTO
Eletricidade e Magnetismo
Eletricidade
Há dois tipos de cargas elétricas: positivas e negativas.
As cargas de nome igual (mesmo sinal) se repelem e as de nomes
distintos (sinais diferentes) se atraem.
A eletricidade se origina da interação de certos tipos
de partículas subatômicas. A partícula mais leve que leva carga
elétrica é o elétron, que, assim como a partícula de carga
elétrica inversa à do elétron, o próton, transporta a unidade
fundamental de carga (1,60217646 × 10−19 C). Cargas elétricas
de valor menor são tidas como existentes em subpartículas
atômicas, como os quarks.
Os átomos, em circunstâncias normais, contêm elétrons,
e, frequentemente, os que estão mais afastados do núcleo se
desprendem com muita facilidade. Em algumas substâncias,
como os metais, proliferam-se os elétrons livres. Dessa maneira,
um corpo fica carregado eletricamente graças à reordenação
dos elétrons.
Um átomo neutro tem quantidades iguais de carga
elétrica positiva e negativa. A quantidade de carga elétrica
transportada por todos os elétrons do átomo, que, por
convenção, é negativa, está equilibrada pela carga positiva
localizada no núcleo. Se um corpo contiver um excesso de
elétrons, ficará carregado negativamente. Ao contrário, com a
ausência de elétrons, um corpo fica carregado positivamente,
devido ao fato de que há mais cargas elétricas positivas no
núcleo.
Bons condutores são, na grande maioria, da família dos
metais: ouro, prata e alumínio, assim como alguns novos materiais,
de propriedades físicas alteradas, que conduzem energia com
perda mínima, denominados supercondutores. Já a porcelana,
o plástico, o vidro e a borracha são bons isolantes. Isolantes são
materiais que não permitem o fluxo da eletricidade.
Eletrostática
Disponível em: http://www.jornaldoalgarve.pt
A eletricidade é um fenômeno físico originado por
cargas elétricas estáticas ou em movimento e por sua interação.
Quando uma carga se encontra em repouso, produz forças
sobre outras situadas à sua volta. Se a carga se desloca, produz
também campos magnéticos.
Disponível em: http://www.brasilescola.com
Fascículo
Enem em fascículos 2012
Eletrostática é o ramo da eletricidade que estuda
as propriedades e o comportamento de cargas elétricas
em repouso, ou que estuda os fenômenos do equilíbrio da
eletricidade nos corpos que, de alguma forma, tornam-se
carregados de carga elétrica, ou eletrizados.
Histórico
O estudo científico da eletrostática não é dividido em
três partes como muita gente pensa: atrito, contato e indução.
O fenômeno eletrostático mais antigo conhecido é o que ocorre
com o âmbar amarelo no momento em que recebe o atrito e
atrai corpos leves.
Tales de Mileto, no século VI a.C., já conhecia o
fenômeno e procurava descrever o efeito da eletrostática no
âmbar. Também os indianos da Antiguidade aqueciam certos
cristais que atraíam cinzas quentes atribuindo ao fenômeno
causas sobrenaturais. O fenômeno, porém, permaneceu através
dos tempos apenas como curiosidade.
Benjamin Franklin, com sua experiência sobre as
descargas atmosféricas, demonstrou o poder das pontas
inventando o para-raios. Porém, foi Coulomb quem executou
o primeiro estudo sistemático e quantitativo da estática,
demonstrando que as repulsões e atrações elétricas são
inversamente proporcionais ao quadrado da distância, em
1785. Descobriu ainda o cientista que a eletrização ocorrida nos
condutores é superficial. Os resultados obtidos por Coulomb
foram retomados e estudados por Laplace, Poisson, Biot, Gauss
e Faraday.
Princípios da eletrostática
Segundo o Princípio da Conservação da Carga Elétrica,
num sistema eletricamente isolado, é constante a soma
algébrica das cargas elétricas. Já segundo o Princípio da Atração
e Repulsão de Cargas, cargas de mesmos sinais se repelem e
cargas de sinais opostos se atraem.
Eletrodinâmica
Eletrodinâmica é o ramo da eletricidade que estuda
as propriedades e o comportamento das cargas elétricas em
movimento.
Sentido da corrente
No início da história da eletricidade, definiu-se o sentido
da corrente elétrica como sendo o sentido do fluxo de cargas
positivas, ou seja, as cargas que se movimentam do polo positivo
para o polo negativo. Naquele tempo, nada se conhecia sobre
a estrutura dos átomos. Não se imaginava que em condutores
sólidos as cargas positivas estão fortemente ligadas aos núcleos
dos átomos e, portanto, não pode haver fluxo macroscópico
de cargas positivas em condutores sólidos. No entanto, quando
a física subatômica estabeleceu esse fato, o conceito anterior
já estava arraigado e era amplamente utilizado em cálculos e
representações para análise de circuitos.
Esse sentido continua a ser utilizado até os dias de hoje
e é chamado sentido convencional da corrente. Em qualquer
tipo de condutor, esse é o sentido contrário ao fluxo líquido das
cargas negativas ou o sentido do campo elétrico estabelecido
no condutor. Na prática, qualquer corrente elétrica pode ser
representada por um fluxo de portadores positivos sem que disso
decorram erros de cálculo ou quaisquer problemas práticos.
O sentido real da corrente elétrica depende da natureza
do condutor. Nos sólidos, as cargas cujo fluxo constitui a
corrente real são os elétrons livres; nos líquidos, os portadores
de corrente são íons positivos e íons negativos; enquanto que
nos gases são íons positivos, íons negativos e elétrons livres.
O sentido real é o sentido do movimento de deriva das cargas
elétricas livres (portadores). Esse movimento se dá no sentido
contrário ao campo elétrico se os portadores forem negativos,
caso dos condutores metálicos, e, no mesmo sentido do campo,
se os portadores forem positivos. Mas existem casos onde
verificamos cargas se movimentando nos dois sentidos. Isso
acontece quando o condutor apresenta os dois tipos de cargas
livres, condutores iônicos por exemplo. É interessante notar
que, nesses casos, onde portadores de carga dos dois tipos
estão presentes, ambos contribuem para variações de carga
com mesmo sinal em qualquer volume limitado do condutor,
porque cargas positivas entrando no volume escolhido, ou
cargas negativas saindo do volume escolhido, significam um
aumento da quantidade de cargas positivas. Essa é a razão
para ser necessário introduzir uma convenção de sentido para
a corrente.
Eletromagnetismo
Corrente elétrica
A corrente elétrica
é o fluxo ordenado de
partículas portadoras de
carga elétrica. Sabe-se
que, microscopicamente,
Elétrons atravessando
a seção reta de um fio
as cargas livres estão em
Disponível em: http://www.novafisica.net
movimento aleatório devido
à agitação térmica. Apesar desse movimento desordenado, ao
estabelecermos um campo elétrico na região das cargas, verificase um movimento ordenado que se apresenta superposto ao
primeiro. Esse movimento recebe o nome de movimento de
deriva das cargas livres.
Raios são exemplos de corrente elétrica, bem como o
vento solar, porém a mais conhecida, provavelmente, é a do
fluxo de elétrons através de um condutor elétrico, geralmente
metálico. A unidade padrão no SI para medida de intensidade
de corrente é o ampère (A).
2
Disponível em: http://www.ifi.unicamp.br
O eletromagnetismo é o nome da teoria unificada
desenvolvida por James Maxwell para explicar a relação entre a
eletricidade e o magnetismo. Essa teoria baseia-se no conceito
de campo eletromagnético.
O campo magnético é resultado do movimento de
cargas elétricas, ou seja, é resultado de corrente elétrica.
O campo magnético pode resultar em uma força eletromagnética
quando associada a ímãs.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Enem em fascículos 2012
A variação do fluxo magnético resulta em um campo elétrico
(fenômeno conhecido por indução eletromagnética, mecanismo
utilizado em geradores elétricos, motores e transformadores de
tensão). Semelhantemente, a variação de um campo elétrico gera
um campo magnético. Devido a essa interdependência
entre campo elétrico e campo magnético, faz sentido falar
em uma única entidade chamada campo eletromagnético.
A Teoria do Eletromagnetismo foi o que permitiu o desenvolvimento
da Teoria da Relatividade Especial por Albert Einstein em 1905.
A força eletromagnética
A força que um campo eletromagnético exerce sobre
cargas elétricas, chamada força eletromagnética, é uma das
quatro forças fundamentais. As outras são: a força nuclear forte
(que mantém o núcleo atômico coeso), a força nuclear fraca
(que causa certas formas de decaimento radioativo) e a força
gravitacional. Quaisquer outras forças provêm necessariamente
dessas quatro forças fundamentais.
A força eletromagnética tem a ver com praticamente
todos os fenômenos físicos que se encontram no cotidiano, com
exceção da gravidade. Isso porque as interações entre os átomos
são regidas pelo eletromagnetismo, já que são compostos por
prótons, elétrons, ou seja, por cargas elétricas. Do mesmo
modo, as forças eletromagnéticas interferem nas relações
intermoleculares, ou seja, entre nós e quaisquer outros objetos.
Assim, podem-se incluir fenômenos químicos e biológicos
como consequência do eletromagnetismo. Cabe ressaltar que,
conforme a eletrodinâmica quântica, a força eletromagnética é
resultado da interação de cargas elétricas com fótons.
O eletromagnetismo clássico
A
Te o r i a
do
Eletromagnetismo foi
desenvolvida por vários
físicos durante o século
XIX, culminando finalmente
no trabalho de James Clerk
Maxwell, o qual unificou
a s p e s q u i s a s a n t e r i o re s
em uma única teoria e
descobriu a natureza
eletromagnética da luz. No
eletromagnetismo clássico,
o campo eletromagnético
obedece a uma série de
equações conhecidas como
equações de Maxwell, e a
força eletromagnética, pela
Lei de Lorentz.
Disponível em: http://2.bp.blogspot.com
já era, há muito tempo, base da mecânica clássica. Em 1905,
Albert Einstein resolveu o problema com a Teoria da Relatividade
Especial, a qual abandonava as antigas leis da cinemática para
seguir as transformações de Lorentz, as quais eram compatíveis
com o eletromagnetismo clássico.
A Teoria da Relatividade mostrou também que,
adotando-se um referencial em movimento em relação a um
campo magnético, tem-se, então, um campo elétrico gerado.
Assim como também o contrário era válido, então, de fato, foi
confirmada a relação entre eletricidade e magnetismo. Portanto,
o termo eletromagnetismo estava consolidado.
O efeito fotoelétrico
Metal
Luz
–
Electrão
 Disponível em: http://www.infopedia.pt
Em outra publicação sua no mesmo ano, Einstein pôs
em dúvida vários princípios do eletromagnetismo clássico.
Sua Teoria do Efeito Fotoelétrico (pela qual ganhou o Prêmio
Nobel em Física) afirmava que a luz tinha, em certo momento,
um comportamento corpuscular, isso porque a luz demonstrava
carregar corpos com quantidades discretas de energia.
Esses corpos, posteriormente, passaram a ser chamados de
fótons. Através de sua pesquisa, Max Planck mostrou que
qualquer objeto emite radiação eletromagnética discretamente
em pacotes, ideia que leva à Teoria de Radiação de Corpo Negro.
Todos esses resultados estavam em contradição com a Teoria
Clássica da Luz como uma mera onda contínua. As teorias de
Planck e Einstein foram as causadoras da Teoria da Mecânica
Quântica, a qual, quando formulada em 1925, necessitava ainda
de uma Teoria Quântica para o Eletromagnetismo.
Essa teoria só veio a aparecer em 1940, conhecida hoje
como Eletrodinâmica Quântica; essa é uma das teorias mais
precisas da Física nos dias de hoje.
Resumo teórico
Disponível em: http://www.icms.org
Uma das características
do eletromagnetismo clássico
é a dificuldade em associar
com a mecânica clássica,
compatível, porém, com a
relatividade especial. Conforme
as equações de Maxwell, a
velocidade da luz é uma
constante, depende apenas
da permissividade elétrica e
permeabilidade magnética
do vácuo. Isso, porém, viola a
invariância de Galileu, a qual
Eletricidade e Magnetismo
• Correte elétrica (i)
∆q
i=
∆t
• Lei de Ohm
U
i=
R
Potência elétrica e energia elétrica
Todos os aparelhos elétricos necessitam de energia
elétrica para funcionar. Quando recebem essa energia, eles a
transformam em outra forma de energia. Assim, um ventilador
transforma energia elétrica em energia mecânica e energia
térmica; uma lâmpada de filamento transforma energia elétrica
em luminosa e térmica; um chuveiro elétrico transforma energia
elétrica em térmica etc.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
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Enem em fascículos 2012
Regra da mão direita ( sobre partículas eletrizadas )
F
B
Quanto maior for a quantidade de energia transformada
numa dada unidade de tempo, maior será a potência do
aparelho. Portanto, potência elétrica é uma grandeza que mede
a rapidez com que a energia elétrica é transformada em outra
(ou outras) forma de energia, numa dada unidade de tempo.
Define-se potência elétrica (Po) como a razão entre a
energia elétrica transformada ou transferida (W) e o intervalo
de tempo (∆t) dessa transformação.
Po =
 Po → potência – medida em watt ( W ) no SI
W 
 W → energia – medida em joule ( J) no SI
∆t 
 ∆t → intervalo de tempo – medido em segundos (S ) no SI

v
Q (–)
Regra da mão direita ( sobre fios condutores )
Observe na expressão acima que, quanto maior for a
potência de um aparelho, maior será a quantidade de energia
por ele dissipada.
Quando uma dada quantidade de carga elétrica Q é
transportada pela força elétrica de um ponto a outro, cuja
diferença de potencial é U, a energia transferida W (trabalho
da força elétrica) é fornecido pela expressão →W=Q · U → Po=W/∆t
→ i=Q/∆t → Po=Q · U/∆t → Po=i · U
Sendo o joule (J) uma unidade de energia elétrica
muito pequena, para medir o consumo de energia elétrica de
residências, prédios, fábricas, etc , essa medida, em joules (J)
é expressa por um número muito grande e, assim, na prática
usa-se o quilowatt-hora (kWh), cuja relação com o joule é a
seguinte: W=Po · ∆t.
Força
Magnética
Corrente
Elétrica
QUESTÃO COMENTADA
C-6
H-22
Compreendendo a Habilidade
 Po → potência – medida em watt ( W ) no SI

Po = i · U  i → intensidade da corrente elétrica – medida em ampère ( A ) no SI

 U → diferença de potencial ( t ensão ) – medida em volt ( V ) no SI
Transmissão de energia elétrica
Campo
Magnético
– Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação
e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou
tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas
ou ambientais.
•
Uma das aplicações dos raios X é na observação dos ossos
do corpo humano.
A GERAÇÃO
Transformador
B TRANSMISSÃO
Usina Hidroelétrica
Subestação
Transmissora
Subestação
Distribuidora
E CONSUMIDORES COMERCIAIS
E INDUSTRIAIS
C DISTRIBUIÇÃO
D DISPOSITIVOS DE
AUTOMAÇÃO DA
DISTRIBUIÇÃO
F CONSUMIDORES RESIDENCIAIS
Força magnética (Fm)
1. Sobre partículas eletrizadas em movimento dentro de um
campo magnético
Fm = q · v · B · senθ
Os raios X são obtidos quando elétrons emitidos por um
filamento aquecido são acelerados por um campo elétrico
e atingem um alvo metálico com velocidade muito grande.
Se 1,0.1018 elétrons (e=1,6.10–19C) atingem o alvo por
segundo, a corrente elétrica no tubo, em A, é de:
b) 0,08
a) 8.10–38
c) 0,16
d) 0,32
e) 3,20
Comentário
Cálculo da carga transportada no tubo
Q = n · e = 1018 · 1,6 · 10–19
Cálculo da intensidade da corrente elétrica no tubo:
2. Sobre fios condutores
Fm = B · i · l · senθ
Q = 1,6 · 10–1C
i = Q/∆t = 0,16/1 → i = 0,16 A
Resposta correta: c
Fm: módulo da força magnética
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Ciências da Natureza e suas Tecnologias
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EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
C-6
H-21
Compreendendo a Habilidade
– Utilizar leis físicas e/ou químicas para interpretar processos naturais
ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e/ou do
eletromagnetismo.
01. Resolver a questão com base nas informações a seguir.
O músculo cardíaco sofre contrações periódicas, as quais
geram pequenas diferenças de potencial, ou tensões
elétricas, entre determinados pontos do corpo.
A medida dessas tensões fornece importantes informações
sobre o funcionamento do coração. Uma forma de realizar
essas medidas é através de um instrumento denominado
eletrocardiógrafo de fio.
Miocárdio
(Múculo cardíaco)
Esse instrumento é constituído de um ímã que produz um
campo magnético intenso por onde passa um fio delgado
e flexível. Durante o exame, eletrodos são posicionados
em pontos específicos do corpo e conectados ao fio.
Quando o músculo cardíaco se contrai, uma tensão surge
entre esses eletrodos e uma corrente elétrica percorre o
fio. Utilizando um modelo simplificado, o posicionamento
do fio retilíneo no campo magnético uniforme do ímã do
eletrocardiógrafo pode ser representado como indica a
figura a seguir, perpendicularmente ao plano da página,
e com o sentido da corrente saindo do plano da página.
i
fio
B
corrente
I. Em regiões de clima seco é relativamente comum um
passageiro sentir um pequeno choque ao descer de um
veículo e tocá-lo. Isto ocorre porque, sendo o ar seco,
bom isolante elétrico, a eletricidade estática adquirida
por atrito não se escoa para o ambiente, e o passageiro,
ao descer, faz a ligação do veículo com o solo.
II. Ao caminharmos sobre um tapete de lã, o atrito
dos sapatos com o tapete pode gerar cargas que se
acumulam em nosso corpo. Se tocarmos a maçaneta de
uma porta, nessas condições, poderá saltar uma faísca,
produzindo um leve choque. Esse processo é conhecido
como eletrização por indução.
III. É muito comum observar-se, em caminhões que
transportam combustíveis, uma corrente pendurada na
carroceria, que é arrastada no chão. Isso é necessário
para garantir a descarga constante da carroceria que,
sem isso, pode, devido ao atrito com o ar durante o
movimento, apresentar diferenças de potencial, em
relação ao solo, suficientemente altas para colocar em
risco a carga inflamável.
IV. Quando penteamos o cabelo num dia seco, podemos
notar que os fios repelem-se uns aos outros. Isso ocorre
porque os fios de cabelo, em atrito com o pente,
eletrizam-se com carga de mesmo sinal.
A partir da análise feita, assinale a alternativa correta.
a) Apenas as proposições I e II são verdadeiras.
b) Apenas as proposições I e III são verdadeiras.
c) Apenas as proposições II e IV são verdadeiras.
d) Apenas as proposições I, III e IV são verdadeiras.
e) Todas as proposições são verdadeiras.
DE OLHO NO ENEM
Com base nessas informações, pode-se dizer que, quando
o músculo cardíaco se contrai, o fio sofre uma deflexão:
a) lateral e diretamente proporcional à corrente que o percorreu.
b) lateral e inversamente proporcional à intensidade do campo
magnético em que está colocado.
c) vertical e inversamente proporcional à tensão entre os
eletrodos.
d) lateral e diretamente proporcional à resistência elétrica do fio.
e) vertical e diretamente proporcional ao comprimento do fio.
C-5
H-17
RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Compreendendo a Habilidade
– Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de
linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas
ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações
matemáticas ou linguagem simbólica.
02. O médico e cientista inglês William Gilbert (1544-1603),
retomando as experiências pioneiras com os fenômenos
elétricos, realizadas pelo filósofo grego Tales de Mileto,
no século VI a.C. (experiências que marcaram o início da
Ciência da Eletricidade, fundamental para o progresso de
nossa civilização) verificou que vários corpos, ao serem
atritados, se comportam como o âmbar e que a atração
exercida por eles se manifestava sobre qualquer outro
corpo, mesmo que este não fosse leve. Hoje, observa-se
que a geração de eletricidade estática por atrito é mais
comum do que se pode imaginar e com várias aplicações.
A respeito dessas experiências, analise as proposições a seguir.
Disponível em: http://3.bp.blogspot.com
Ressonância magnética é uma técnica que permite determinar
propriedades de uma substância através do correlacionamento
da energia absorvida contra a frequência, na faixa de mega-hertz (MHz) do espectro magnético, caracterizando-se como
sendo uma espectroscopia. Usa as transições entre níveis de
energia rotacionais dos núcleos componentes das espécies
(átomos ou íons) contidas na amostra. Isso se dá, necessariamente,
sob a influência de um campo magnético e sob a concomitante
irradiação de ondas de rádio na faixa de frequências acima citada.
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Enem em fascículos 2012
Ácidos
INTRODUÇÃO
Nosso objetivo com este novo fascículo é mostrar mais
uma relação da Química com o cotidiano.
A grande maioria das substâncias químicas utilizadas no
dia a dia apresenta propriedades bem definidas, caracterizando
uma função química. Ácidos, bases, sais e óxidos representam
algumas dessas funções.
Quando usamos um comprimido efervescente para
combater uma azia ou o excesso de acidez estomacal, estamos
nos beneficiando da ação antiácida do bicarbonato de sódio
(NaHCO3).
Em relação aos fenômenos da chuva ácida, do efeito
estufa, da degradação da camada de ozônio e do smog
fotoquímico, temos a presença de diversas funções e reações
inorgânicas.
Esse tema apresenta uma riqueza teórica muito grande
e será explanado a seguir.
Disponível em: http://ibiubi.com.br.
Segundo o conceito de Arrhenius, são substâncias que,
em meio aquoso, sofrem ionização, gerando, como único
cátion, o íon hidrônio (H3O+), representado, às vezes de forma
simplificada, por H+.
Equação geral:
OBJETO DO CONHECIMENTO
HX + H2O → H3O+ + X–
Forma simplificada:
Funções e Reações Inorgânicas
O conjunto de substâncias
que apresentam propriedades
semelhantes é denominado
função química. Na química
inorgânica, podemos citar como
mais importantes: ácidos, bases,
sais e óxidos. Os membros dessas
funções participam de diversas
reações, denominadas reações
inorgânicas. Algumas delas
exigem condições específicas
para ocorrerem. O detalhamento das funções e a classificação,
bem como as condições de ocorrência, das reações inorgânicas
serão mostradas a seguir.
HX → H+ + X–
Exemplos de ácidos no cotidiano
a)
Ácido sulfúrico
H2SO4
O
HO
S
OH
O
dióxido de enxofre
óxidos de nitrogênio
reações químicas
no ar e nas nuvens
óxidos de nitrogênio
hidrocarbonetos
É o ácido mais importante para a indústria química.
É bom salientar que um dos indicadores econômicos de um
país é a produção de ácido sulfúrico. Essa substância é obtida
a partir das seguintes etapas:
S(s) + O2(g) → SO2(g)
2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)
SO3(g) + H2O() → H2SO4(aq)
É fixo, ou seja, pouco volátil, e apresenta dois
hidrogênios ionizáveis (diácido).
O ácido sulfúrico tem diversas aplicações:
 Reações envolvendo óxidos.
Disponível em: http://guiadoestudante.abril.com.br.
6
• O maior consumo de ácido sulfúrico pela indústria
química é na fabricação de fertilizantes, como os
superfosfatos e o sulfato de amônio;
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Enem em fascículos 2012
É um monoácido forte e de alto poder oxidante. Sua
obtenção, em escala industrial, pode ser feita a partir da
oxidação da amônia:
Pt
4NH3 + 5O2 
→ 4NO + 6H2O
800°
2NO + O2 → 2NO2
3NO2 + H2O 
→ 2HNO3 + NO
∆
Quando misturado com o ácido clorídrico concentrado
na proporção de 3(HC) : 1(HNO3), dá origem a uma solução
denominada de água régia, capaz de oxidar o ouro e a platina
(metais nobres).
Observação:
• A principal aplicação do ácido nítrico é na produção de
fertilizantes.
• O ácido nítrico, em várias concentrações, é utilizado para
fabricação de corantes e explosivos (destacadamente a
nitroglicerina, a nitrocelulose, além do ácido píctrico).
As chuvas ácidas em ambientes poluídos com dióxido de enxofre
contêm H2SO4 e causam grande impacto ambiental.
Ácido clorídrico
H
C
É considerado um ácido volátil, monoácido e forte. Dos
hidrácidos (ácidos sem oxigênio), somente HC, HBr e HI, nessa
ordem, são fortes. É o principal componente do suco gástrico,
responsável por algumas reações que ocorrem no nosso
estômago. Comercialmente, é conhecido como ácido muriático
(ácido clorídrico impuro). É vendido em uma concentração de
30% em massa, mas as soluções de ácido muriático contêm
de 10 a 12% em massa de HC.
Bases ou Hidróxidos
Segundo a teoria de Arrhenius, são compostos que, em
meio aquoso, sofrem dissociação, gerando, com o único ânion, o
íon hidróxido (OH–). As bases de Arrhenius podem ser metálicas
(NaOH, Ca(OH)2, A(OH)3 ...) ou não (NH3).
A solubilidade dos hidróxidos varia de acordo com a tabela
abaixo.
c)
LiOH
NaOH
KOH
RbOH
CsOH
152 pm
O
157 pm
demais bases
H
Disponível em: http://agracadaquimica.com.br.
O
O H
As bases mais usadas no cotidiano:
Disponível em: http://knol.google.com.
a)
Hidróxido de sódio (comercialmente conhecida como soda
cáustica) – NaOH
• É a base mais importante no laboratório e na indústria;
• Usado na fabricação de sabão e glicerina (reação de
saponificação);
• Usado na limpeza doméstica (exige muita cautela
durante o manuseio, pois é muito corrosivo);
• Usado na fabricação de papel.
b)
Hidróxido de cálcio – Ca(OH)2
• É conhecido como cal hidratada ou cal extinta;
• É obtido a partir da reação da cal (CaO) com água;
• É muito utilizado na caiação (pintura com tinta de água).
c)
Amônia – NH3
• Sua solução aquosa é muito conhecida como amoníaco;
• É utilizada na fabricação do ácido nítrico;
• É utilizada na fabricação de sais de amônio, que agem
como fertilizantes;
• É utilizada na fabricação de produtos de limpeza.
É um triácido moderado e deliquescente (dissolve-se
na própria água que absorve). Apresenta diversas aplicações
no cotidiano:
• Acidulante em refrigerantes, principalmente no tipo cola,
geleias, doces e molhos para saladas;
• Fabricação de fertilizantes para a agricultura;
• Tratamento de efluentes;
• Polimento de peças de alumínio.
d)
bases de metais
alcalinoterrosos
solubilidade em água diminui
O
P
bases solúveis
bases de metais
alcalinos e amônia
Ácido fosfórico
H
2
Be(OH)2 pouco solúvel
Mg(OH)2 pouco solúvel
Ca(OH)2
Sr(OH)2 parcialmente
solúveis
Ba(OH)2
solubilidade aumenta
1
As suas principais aplicações no cotidiano são:
• Tratamento de metais ferrosos;
• Na construção civil, é usado para remover respingos
de cal (após a caiação) de pisos e azulejos. Neste caso,
é mais conhecido como ácido muriático: agente de
limpeza de alta potencialidade;
• É um reagente muito usado na indústria e no laboratório.
b)
• É o ácido das baterias usadas nos automóveis;
• É consumido em enormes quantidades, em inúmeros
processos industriais, como processos da indústria
petroquímica, fabricação de papel, corantes etc;
• O ácido sulfúrico concentrado é um dos desidratantes mais
enérgicos. Assim, ele carboniza os hidratos de carbono,
como os açúcares, o amido e a celulose; a carbonização é
devido à desidratação desses materiais;
• O ácido sulfúrico concentrado tem ação corrosiva sobre os
tecidos dos organismos vivos também devido à sua ação
desidratante. Produz sérias queimaduras na pele. Por isso,
é necessário extremo cuidado ao manusear esse ácido.
Ácido nítrico
HNO3
O
HO
N
O
Disponível em: http://windows2universe.org.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
7
Enem em fascículos 2012
Sais
QUESTÃO COMENTADA
C-5
H-17
Compreendendo a Habilidade
– Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de
linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas
ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações
matemáticas ou linguagem simbólica.
•
Leia o texto a seguir.
CHUVA ÁCIDA
Disponível em: http://terrabrasilonline.blogspot.com.
São compostos iônicos obtidos pela neutralização parcial
ou total de ácidos com bases. Quando colocados em meio
aquoso, liberam pelo menos um cátion diferente do H3O+ e
um ânion diferente do OH–. Exemplos de sais:
a) Cloreto de sódio – NaC
• É obtido pela evaporação da água do mar, nas salinas.
É o principal componente do sal de cozinha, usado na
nossa alimentação. No sal de cozinha, além do NaC,
existem outros sais, como iodetos de sódio e potássio
(Na e KI), cuja presença é obrigatória por lei. Sua falta
pode acarretar a doença denominada bócio.
b) Fluoreto de sódio – NaF
• É um dos componentes dos cremes dentais, pois inibe
a desmineralização dos dentes, tornando-os menos
suscetíveis à cárie.
c) Carbonato de sódio – Na2CO3
• É conhecido como barrilha ou soda e utilizado no
tratamento de água de piscina, na fabricação de sabões,
remédios, corantes, papel etc.
Sua principal aplicação, no entanto, é na fabricação de
vidro comum.
d) Bicarbonato de sódio ou hidrogenocarbonato de sódio
– NaHCO3
• É muito utilizado como antiácido estomacal (comprimidos
efervescentes) e bucal (creme dental).
• É utilizado como fermento de massas de bolos e pães.
Em áreas geográficas não contaminadas por emissões
antropogênicas o pH da chuva é aproximadamente 5,6.
Isso é devido ao equilíbrio entre CO2(aq) e HCO3– na
atmosfera. Quando o pH está abaixo desse valor a chuva é
considerada ácida.
H2CO3 → H+ + HCO3–
Na Europa e Estados Unidos já foram observadas
amostras de chuva com pH < 3. No Brasil, em medidas efetuadas
em amostras de chuva, coletadas em Niterói e no Rio de Janeiro,
foram encontrados valores de pH entre 4,3 e 5,3.
Vários compostos químicos têm grande influência na
acidez da chuva. Dentre eles destacam-se o SO2, os óxidos de
nitrogênio e os ácidos inorgânicos voláteis. O SO2 atmosférico
pode sofrer oxidação catalítica, através do H2O2, O3 e/ou radicais
OH–, resultando na produção de ácido sulfúrico. A reação pode
ocorrer em fase gasosa ou em fase líquida, quando o SO2 está
dissolvido em microgotas de chuva, nuvens ou neblinas. Vários
metais podem agir como catalisadores.
OH-, H2O2 , O3 → H SO
SO2 
2
4
Fe, Mn, V
( 2)
Os óxidos de nitrogênio (NO, NO2 e N2O5) participam de
uma série de reações que produzem ácido nítrico. A presença
ou não de radiação solar pode determinar a predominância de
algumas reações:
O3
hv
− durante o dia NO 
→ NO2 
→ HNO3
OH−
Óxidos
H2O
− durante a noite N2O5 
→ HNO3
São compostos binários (2 elementos), dos quais o
oxigênio é o elemento mais eletronegativo.
Exemplos: Na2O, CaO, Fe2O3, ZnO, PbO2 ...
Os óxidos são classificados de acordo com seu
comportamento químico:
CLASSIFICAÇÃO
DOS ÓXIDOS
Neutros
Básicos
Duplos
Peróxidos
Superóxidos
Disponível em: http://profjoaoneto.com.
( 3)
(4)
Por outro lado, a amônia, que é produzida naturalmente
por algas e bactérias através de processos biológicos, quando
presente na atmosfera age como neutralizante dos ácidos fortes.
2 NH3 + H2SO4 → (NH4 )2 SO4
NH3 + HNO3 → NH4NO3
•
Ácidos
Anfóteros
8
(1)
(5)
(6 )
Sobre o texto e as reações citadas é correto afirmar que:
a) a água da chuva coletada em Niterói e no Rio de Janeiro
deve apresentar uma concentração hidrogeniônica entre
10–9,7 e 10–8,7 mol/L.
b) a reação representada pela equação ( 2 ) não apresenta
mudança de nox devido a presença de catalisadores .
c) nas reações com os óxidos de nitrogênio que ocorrem
durante o dia, o ácido produzido é considerado forte,
monoácido, ternário e volátil .
d) as reações ( 5 ) e ( 6 ) são neutralizações ácido-base .
Os sais produzidos geram soluções com caráter básico.
e) chuvas com pH em torno de 5,6 são consideradas não
ácidas, ou seja, levemente alcalinas .
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Enem em fascículos 2012
Comentário
As chuvas coletadas em Niterói e no Rio de Janeiro,
apresentam concentração hidrogeniônica entre 10–5,3 e 10–4,3 mol/L.
As reações ( 2 ) e ( 3 ) são redox. O HNO3 é um ácido forte , volátil ,
ternário e monoprótico. As reações ( 5 ) e ( 6 ) são de neutralização
e geram sais cujas soluções são de caráter ácido. Dizer que a chuva
tem pH em torno de 5,6 significa uma água de pouca acidez .
Resposta correta: c
03. Em relação as substâncias citadas no texto e suas
propriedades é possível inferir que:
a) uma molécula diatômica possui mais tipos de movimento
que uma triatômica, logo tende a ser mais estufa.
b) em 1880, a concentração de CO2 era da ordem de 2,8%
e passou a 3,5% nos dias atuais.
c) os gases estufa redirecionam o infravermelho térmico
através de movimentos moleculares.
d) dos gases citados apenas o CO2 é apolar e o O3 possui
geometria trigonal planar.
e) o metano é um gás mais estufa que o dióxido de carbono
por apresentar polaridade molecular.
C-5
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
C-5
H-19
Compreendendo a Habilidade
– Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais
que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem
social, econômica ou ambiental.
EFEITO ESTUFA
Quando a radiação solar indide sobre o nosso planeta,
encontra em primeiro lugar a atmosfera. Esta é constituída
principalmente de N2 (78%) e O2 (21%), além de outros gases
(ex. CO2, H2O, O3, CH4, etc.) em percentagens mínimas (1%)
que permitem a passagem de 70% da radiação solar incidente,
refletindo de volta os outros 30%. Da radiação que atravessa a
atmosfera parte será absorvida, aquecendo o solo, os oceanos e
a própria atmosfera, provocando a evaporação (com formação
de nuvens e chuvas), ventos e correntes oceânicas.
Nesse processo deve ser estabelecido um equilíbrio e
parte desse calor, sob forma de radiação infravermelha, deve
ser reemitido para o espaço. Para sair da ação da Terra, essa
radiação deve atravessar a atmosfera. Entretanto, esta que era
praticamente transparente à luz solar, retém a maior parte da
radiação infravermelha, pois moléculas de CO2, H2O, O3 e CH4
entre outras, têm uma estrutura que permite a elas vibrarem
nas frequências correspondentes à da radiação infravermelha.
Isso provoca uma maior absorção de calor pela atmosfera e
consequentemente maior reflexão de calor para o solo. Apesar
destas moléculas existirem em número relativamente pequeno
(< 1%), elas estão na concentração adequada para manterem
o equilíbrio da temperatura terrestre. Na ausência destas, a
radiação infravermelha emitida pelo solo retornaria para o
espaço, provocando muito frio à noite.
Um dos fatores que podem alterar o equilíbrio térmico
do ambiente é a concentração dos gases responsáveis pelo
efeito estufa. Desde meados do século passado, devido ao
desenvolvimento tecnológico e à destruição de florestas,
verificou-se um aumento na quantidade de dióxido de carbono,
metano, óxido do nitroso, clorofluorcarbonetos (CFC), ozônio e
outros gases de origem natural e antropogênica. Só a emissão
de CO2 causada pela queima de combustíveis fósseis foi avaliada
em 5 bilhões de toneladas anuais, em todo o mundo, e mais
0,4 a 2,5 bilhões provocados pelo desflorestamento. Em 1880 a
concentração de CO2 na atmosfera era da ordem de 280 ppm,
hoje os valores são cerca de 350 ppm e uma projeção para o ano
2050 prevê 500 a 700 ppm, caso nenhuma medida seja adotada.
H-19
Compreendendo a Habilidade
– Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais
que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem
social, econômica ou ambiental.
04. Em uma estação de tratamento de lixo é realizada a
produção de gás combustível formado essencialmente
por metano, a partir da biodegradação dos resíduos. Para
tanto, os dejetos de natureza orgânica, contidos em um
reator, sofrem uma transformação anaeróbica, por meio
de bactérias específicas, em condições controladas. Uma
dessas condições determinantes da eficiência de todo o
processo é o pH, que deve ser mantido numa faixa entre
6,8 e 7,2.
Constatado um valor de pH igual a 8,8 no reator e sabendo
que sais de ácidos ou bases fracas alteram o pH do meio,
para esse valor retornar à faixa ideal citada no texto, deve
ser adicionado ao reator:
a) NH4NO3 (aq)
b) Na2CO3 (aq)
c) NaC (aq)
d) NaOH (aq)
e) KNO3 (aq)
DE OLHO NO ENEM
GASES EMITIDOS PELO GADO ESTÃO ASSOCIADOS AO
AQUECIMENTO DA SUPERFÍCIE TERRESTRE
Quem ouve falar em
efeito estufa imediatamente
relaciona a carros, edifícios…
poluição. Engana-se quem
pensa que só nas cidades
se formam os gases nocivos
que contribuem para esse
fenômeno. A agricultura e a
pecuária, atividades típicas do
campo, têm uma parcela na Disponível em: http://arteandre.com.br.
emissão de tais gases, como
metano (CH4), monóxido de carbono (CO), óxido nitroso (N2O) e
outros óxidos de nitrogênio (NOx).
De acordo com pesquisadores da Embrapa Meio Ambiente,
as principais fontes de emissões no setor agropecuário são o cultivo
de arroz irrigado por inundação, a queima de resíduos agrícolas,
o processo de fermentação entérica da pecuária ruminante e seus
dejetos e o uso agrícola dos solos.
A eructação, arrotos dos bois, é responsável pela liberação
de gás metano. O alimento consumido, gramíneas, forma um caldo
onde estão presentes bactérias. “Quando o animal respira, o gás é
liberado juntamente com o gás carbônico”, explica a pesquisadora
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
9
Enem em fascículos 2012
da Embrapa Meio Ambiente, Magda Aparecida Lima. Considerando
cerca de 165 milhões de animais, somente no rebanho bovino
brasileiro, produzindo anualmente uma média de 60 quilos de metano
cada, pode-se imaginar as proporções mundiais da questão. Segundo
ela, o metano possui um poder de aquecimento global vinte e uma
vezes maior que o gás carbônico (CO2).
Magda coordena a Rede Agrogases, fórum que reúne
especialistas na discussão sobre temas relacionados às emissões.
Um dos projetos integrantes da Rede, “Dinâmica de carbono e
gases de efeito estufa em sistemas de produção agropecuária,
florestal e agroflorestal brasileiros”, realiza pesquisas na
agropecuária, para tentar quantificar os gases produzidos pelos
rebanhos. Segundo a pesquisadora, os países em desenvolvimento
realizam relatórios periódicos, a cada cinco anos aproximadamente,
enquanto que os países desenvolvidos apresentam seus resultados
anualmente. Em 2004, o Brasil apresentou seu primeiro relatório
na COP-10, em Buenos Aires.
Poucos conhecem os impactos ambientais causados
pela criação de gado, o que dificulta ainda mais as ações para
controle e redução dos gases emitidos. Magda diz que já estão
sendo realizados alguns testes na alimentação dos animais. “Não
é um cálculo simples, as pesquisas estão só começando”, diz
ela, antecipando que, no próximo ano, deverão começar a ser
quantificadas também as emissões de outros gases nocivos, como
o óxido nitroso, presente nos dejetos dos animais. A etapa inicial
da pesquisa tem o objetivo de inventariar os rebanhos. “Mas,
primeiro, vamos aprofundar o conhecimento quanto ao potencial
dos animais.”
Diversos fatores podem influenciar as emissões, como o clima
e o comportamento do rebanho, de modo a variar a quantidade de
gás emitido. “O gado não pode ser visto como vilão, é preciso pensar
em toda a cadeia produtiva”, alerta Magda, lembrando que outros
processos também geram a emissão de gases. A Embrapa usa como
referência nas pesquisas redes existentes em outros países, como as
americanas CASMGS, Consortium for Agricultural Soils Mitigation of
Greenhouse Gases, e a Gracenet.
Danielle Jordan – Ambiente Brasil, 27 de julho de 2005.
Disponível em: http://ambientebrasil.com.br.
ANOTAÇÕES
INTRODUÇÃO
Abordaremos neste fascículo o tema programa de saúde,
com ênfase em doenças contagiosas ou transmissíveis. O assunto
em voga está presente nas áreas biológicas de microbiologia e
parasitologia, encontrando-se no tópico “Principais doenças que
afetam a população brasileira” do programa do Exame Nacional do
Ensino Médio – Enem. Devido à sua grande importância, traremos
questões reflexivas e contextualizadas sobre esse assunto.
OBJETO DO CONHECIMENTO
Programa de Saúde – Doenças
Contagiosas
O que são doenças contagiosas ou transmissíveis?
Chamam-se doenças contagiosas ou transmissíveis aquelas
causadas por agentes capazes de se transferir de um ser vivo para outro.
Esses agentes são os vírus, as bactérias, os protozoários, os fungos e os
vermes.
As moléstias transmissíveis têm enorme importância dado o
grande número de pessoas que afetam e as consequências de ordem
médica, social e econômica que acarretam. Constituem, por isso, um sério
problema de saúde pública, exigindo dos governos constante vigilância
e a adoção de medidas eficazes no seu combate.
Infelizmente, a ocorrência dessas enfermidades é tanto maior
quanto menores forem os recursos econômicos, alimentares, habitacionais
e educacionais de uma população. Condições de subdesenvolvimento,
gerando organismos debilitados pela fome, e moradias de péssimas
condições e sem saneamento básico abrem campo para a proliferação
desses males, que constituem um verdadeiro flagelo da humanidade.
No Brasil, dadas as disparidades de condições socioeconômicas
verificadas nas várias regiões, as doenças contagiosas apresentam
estatísticas desanimadoras. Podemos afirmar que uma respeitável
parte da força de trabalho do país sofre dessas moléstias, estando
os doentes incapacitados para o trabalho. Um dos resultados disso
é uma grave crise social, gerada pelos dispêndios do Estado não só
na manutenção dos enfermos como em campanhas de erradicação
das doenças. Mesmo assim, nem todos os doentes chegam a receber
a devida assistência, direito que possuem como cidadãos, dada a
precariedade do sistema médico-hospitalar de nosso país, que se
mantém em permanente crise por falta de recursos e de uma política
de saúde compatível com as nossas reais necessidades.
Taxa específica de mortalidade por doenças infecciosas
segundo as regiões – Brasil, 2000 (por 100 mil habitantes)
Região/
UF
2000
Brasil
Norte
Nordeste
Sudeste
0a4
anos
60 a 69
anos
70 a 79
anos
80 anos
e mais
90 e
mais
41,7
52,0
61,0
29,0
58,2
49,0
50,5
62,2
108,6
120,5
90,6
117,0
230,2
232,3
196,6
248,4
95,6
92,1
85,0
101,7
Sul
CentroOeste
27,9
46,0
80,0
195,3
73,4
38,7
103,7
213,9
406,0
167,3
SVS/MS.
Disponível em: http://portal.saude.gov.br
10
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Enem em fascículos 2012
Quais são os conceitos mais importantes no estudo das
doenças contagiosas?
• Agente infeccioso
É todo organismo, micro ou macroscópico, capaz de
provocar infecção. São agentes infecciosos: vírus, bactérias,
fungos, protozoários e vermes.
• Infecção e infestação
A infecção representa a invasão do corpo por
microparasitos (vírus, bactérias, fungos e protozoários). Note-se
que infecção não quer dizer doença, pois nem sempre está
acompanhada de manifestações clínicas.
A infestação representa a invasão do organismo por
macroparasitos (vermes e artrópodes, por exemplo).
• Vetor biológico e vetor mecânico
Vetores biológicos são organismos capazes de
transmitir agentes infecciosos. Estes desenvolvem uma
fase de seu ciclo biológico no interior do corpo do vetor.
Vários artrópodes se comportam como vetores de agentes
infecciosos. Como exemplo, temos o inseto barbeiro, vetor
biológico da doença de Chagas.
Quando um ser apenas transporta um agente
infeccioso, sem que este durante o transporte se reproduza,
não se fala em vetor biológico, mas em vetor mecânico,
como exemplo, a barata transportando o vírus da hepatite A.
• Hospedeiro e portador
Hospedeiro é o ser em cujo corpo agentes infecciosos
necessitam viver temporariamente. Distinguem-se dois tipos
de hospedeiros: o definitivo e o intermediário.
Os hospedeiros são ditos definitivos quando neles o
parasito se reproduz sexuadamente. O homem é considerado
o hospedeiro definitivo de muitos parasitos, como lombriga,
tênia etc. São considerados intermediários quando neles
o parasito ou não se reproduz ou o faz assexuadamente.
O homem, por exemplo, é hospedeiro intermediário do
sp, protozoário causador da malária.
Dá-se o nome de portador ao homem ou animal
que abriga um agente infeccioso, sem, contudo, evidenciar
manifestações clínicas da moléstia provocada por ele, mas
sendo capaz de transmiti-lo a outrem.
• Períodos de incubação e transmissibilidade
O período de transmissão representa o tempo
decorrido entre a penetração do agente infeccioso no
organismo e o aparecimento dos primeiros sintomas de
doença.
O período de transmissibilidade representa o intervalo
de tempo durante o qual o agente infeccioso pode ser
transmitido de um ser para outro.
• Endemias, epidemias e pandemias
Uma doença tem um número esperado de casos
dentro de um determinado período de tempo. Quando o
número verificado de casos corresponde estatisticamente
ao número esperado, fala-se em endemia. Se o número
observado de casos dentro de certo período de tempo for
estatisticamente maior que o esperado, fala-se em epidemia.
São muitas as doenças endêmicas no Brasil, podendose citar como exemplos a doença de Chagas, a malária, a
hepatite viral, a esquistossomose e a tuberculose.
Como exemplos de doenças que costumam apresentar
epidemias, encontram-se a meningite meningocócica, a
dengue e o sarampo.
É útil lembrar que uma doença endêmica pode se
tornar epidêmica, bastando para isso que haja um aumento
do número de casos além do limite esperado.
As pandemias são doenças contagiosas de caráter
super alarmante que se alastram rapidamente por todo um
país, por todo um continente ou, até mesmo, por todo o
mundo. A história registra fatos dramáticos ocorridos com a
propagação mundial da gripe espanhola, em 1918, quando
morreram milhões de pessoas em todos os continentes, não
havendo nem condição de sepultamento dos cadáveres.
Também famoso ficou o surto da peste negra, denominação
que celebrizou uma propagação pandêmica de peste bubônica
na Ásia e na Europa, em meados do século XIV, e que,
desastradamente, dizimou cerca de 1/3 de toda a população
europeia. Mais recentes e menos calamitosos foram os surtos
pandêmicos de variantes mais agressivas de gripe verificados
dentro destes últimos 30 anos, quando a Medicina já contava
com recursos terapêuticos mais adiantados, notadamente
dos antivirais, específi cos para combaterem vírus, e dos
antibióticos, que combatem bactérias e que, apesar de não
atuarem sobre os vírus, pelo menos destroem as bactérias
que se aproveitam do enfraquecimento orgânico provocado
pelas infecções viróticas.
A seguir, procuraremos mostrar as principais doenças que
ocorrem em nosso meio e cujo conhecimento deve ser
necessário e compulsório para a formação global dos nossos
educandos, quaisquer que sejam os rumos profissionais que
venham a tomar. Só assim, estaremos preparando o caminho
para o desenvolvimento de uma nova geração, mais capaz de
compreender os meios de se alcançar uma sociedade mais sadia
e construtiva.
Quais são as principais doenças contagiosas que
acometem a população brasileira?
Viroses: catapora, herpes simples labial e genital, rubéola,
sarampo, varíola, poliomielite, raiva, dengue, febre amarela,
mononucleose, gripe, resfriado comum, caxumba, hepatite,
condiloma acuminado e Aids.
Bacterioses: acne, erisipela, impetigo, botulismo, lepra,
meningite, tétano, brucelose, febre maculosa, gangrena gasosa,
peste bubônica, tifo, antraz, coqueluche, difteria, pneumonia,
tuberculose, cárie, cólera, febre tifoide, salmonelose, cancro
mole, leptospirose, gonorreia e sífilis.
Protozooses: amebíase, giardíase, balantidiose, doença de
Chagas, doença do sono, leishmaniose visceral, leishmaniose
tegumentar, tricomoníase, malária e toxoplasmose.
Micoses: tiníase, candidíase, blastomicose, histoplasmose,
paracoccidioimicose, criptococose e aspergilose.
Verminoses: teníase, cisticercose, hidatose, esquistossomose,
ascaridíase, amarelão, oxiurose, estrongiloidíase, filariose,
dracunculose e bicho geográfico.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
11
Enem em fascículos 2012
Comentário
QUESTÃO COMENTADA
C-8
H-29
Compreendendo a Habilidade
– Interpretar experimentos ou técnicas que utilizam seres vivos, analisando
implicações para o ambiente, a saúde, a produção de alimentos, matériasprimas ou produtos industriais.
•
Leia o texto e analise os dados da tabela a seguir:
A rubéola é uma doença causada por vírus, cuja transmissão
se dá pelo contato direto, por secreções ou pelo ar e, ao
atingir as mulheres grávidas, pode causar malformações
nos fetos. Em 2003, a vacina tríplice viral contra sarampo,
rubéola e caxumba passou a fazer parte do calendário de
vacinação e suas coberturas vacinais mantiveram-se em
100% da meta estabelecida em todas as regiões até 2005.
O número total de casos no Brasil passou de 749 em 2003
para 365 em 2005.
A questão remete ao conhecimento das diferenças entre
as macrorregiões brasileiras, sobretudo no tocante à distribuição
da população e a composição das redes urbanas regionais.
Em paralelo exige a leitura atenta do texto, em especial das indicações
sobre as formas de contágio, e do gráfico que revela a distribuição
regional do número de casos de rubéola no período 2003 – 2005.
A maior concentração de casos ocorre nas regiões Sudeste e
Nordeste e está relacionada ao fato de que são as duas macrorregiões
mais populosas do país, com diversos pontos de elevada densidade
demográfica e com intensa circulação de pessoas e mercadorias
proporcionada pela composição e pela complexidade das redes urbanas
intrarregionais. Esses fatores facilitam o contágio que ocorre pelo
contato direto, por secreções ou pelo ar. Por sua vez, a região Norte, com
a implantação da ampla cobertura vacinal se manteve relativamente
estável nas últimas posições e a região Sul onde fatores geográficos
semelhantes aos presentes no Sudeste e Nordeste também atuam,
aumentou sua participação no número de casos da doença.
Resposta correta: b
Participação das macrorregiões geográficas
nos casos de rubéola, 2003 a 2005
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
C-4
100%
H-15
80%
60%
40%
20%
0%
2003
2004
2005
percentual de casos de rubéola por região (%)
Norte
Sul
Centro-Oeste
Nordeste
Sudeste
Rede informações para a saúde. (adaptado)
www.ripsa.org.br, acesso em: setembro de 2009.
Dentre os fatores geográficos que contribuem para explicar
a distribuição dos casos de rubéola pelas grandes regiões
do país está a:
a) dificuldade de acesso às áreas de maior concentração
populacional, o que reduz a cobertura vacinal nas
regiões com menor incidência da doença.
b) diferença na densidade demográfica, na circulação de
pessoas e na composição da rede urbana de cada região.
c) dispersão da população e as grandes distâncias entre os
locais de vacinação e de residência da população alvo
nas regiões com maior incidência da doença.
d) prioridade dada às regiões com maior percentual de
população rural nas campanhas de vacinação da tríplice viral.
e) ausência, em determinadas regiões do país, de sistemas
de transporte eficientes e capazes de viabilizar a ampla
distribuição das vacinas.
12
Compreendendo a Habilidade
– Interpretar modelos e experimentos para explicar fenômenos ou
processos biológicos em qualquer nível de organização dos sistemas
biológicos.
05. Uma pessoa pretende processar um hospital com o argumento
de que a doença de Chagas, da qual é portadora, foi ali
adquirida em uma transfusão de sangue. A acusação:
a) não procede, pois a doença de Chagas é causada por um
verme platelminto que se adquire em lagoas.
b) não procede, pois a doença de Chagas é causada por um
protozoário transmitido pela picada de mosquitos.
c) não procede, pois a doença de Chagas resulta de uma
malformação cardíaca congênita.
d) procede, pois a doença de Chagas é causada por um
protozoário que vive no sangue.
e) procede, pois a doença de Chagas é causada por um vírus
transmitido por contato sexual ou por transfusão sanguínea.
C-5
H-17
Compreendendo a Habilidade
– Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem
e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como
texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem
simbólica.
06. Leia o texto a seguir.
Ao noticiar o desenvolvimento de mecanismos de
prevenção contra a esquistossomose, um texto jornalístico
trouxe a seguinte informação:
Proteína do parasita da doença “ensina” organismo a
se defender dele.
Folha de S. Paulo, 06/08/2010.
Traduzindo a notícia em termos biológicos, é correto afirmar
que uma proteína, presente:
a) no platelminto causador da doença, ao ser introduzida
no ser humano, estimula resposta imunológica que,
depois, permite o reconhecimento do parasita no caso
de uma infecção.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Enem em fascículos 2012
b) no platelminto causador da doença, serve de modelo
para a produção de cópias de si mesma no corpo
do hospedeiro que, então, passa a produzir defesa
imunológica contra esse parasita.
c) no molusco causador da doença, estimula a produção
de anticorpos no ser humano, imunizando-o contra uma
possível infecção pelo parasita.
d) no molusco causador da doença, atua como anticorpo,
no ser humano, favorecendo a resposta imunológica
contra o parasita.
e) no nematelminto causador da doença, pode ser utilizada
na produção de uma vacina capaz de imunizar o ser
humano contra infecções por esses organismos.
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
C-6
Compreendendo a Habilidade
– Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas,
substâncias, objetos ou corpos celestes.
01. Nos choques elétricos, as correntes que fluem através do
corpo humano podem causar danos biológicos que, de
acordo com a intensidade da corrente, são classificados
segundo a tabela a seguir.
Corrente elétrica
DE OLHO NO ENEM
DENGUE
A dengue é a enfermidade causada pelo vírus da
dengue, um arbovírus da família Flaviviridae, gênero Flavivírus,
que inclui quatro tipos imunológicos: DEN-1, DEN-2, DEN-3 e
DEN-4. A infecção por um deles dá proteção permanente para
o mesmo sorotipo e imunidade parcial e temporária contra os
outros três.
A transmissão se faz pela picada da fêmea contaminada
do mosquito Aedes aegypti ou Aedes albopictus, pois o macho
se alimenta apenas de seiva de plantas. No Brasil, ocorre, na
maioria das vezes, por Aedes aegypti. Após um repasto de
sangue infectado, o mosquito está apto a transmitir o vírus,
depois de 8 a 12 dias de incubação. A transmissão mecânica
também é possível, quando o repasto é interrompido e o
mosquito, imediatamente, se alimenta num hospedeiro
suscetível próximo. Um único mosquito desses, em toda a sua
vida (45 dias, em média), pode contaminar até 300 pessoas.
Não há transmissão por contato direto de um doente
ou de suas secreções com uma pessoa sadia, nem de fontes
de água ou alimento.
Quando uma pessoa é infectada por um dos 4 sorotipos
virais, torna-se imune a todos os tipos de vírus durante alguns
meses e, posteriormente, mantém-se imune, pelo resto da
vida, ao tipo pelo qual foi infectado. Se voltar a ter dengue,
dessa vez um dos outros 3 tipos do vírus, há uma probabilidade
maior que a doença seja mais grave que a anterior, mas não é
obrigatório que aconteça.
A classificação 1, 2, 3 ou 4 não tem qualquer relação
com a gravidade da doença, diz respeito à ordem da descoberta
dos vírus. Cerca de 90% dos casos de dengue hemorrágica
ocorrem em pessoas anteriormente infectadas por um dos
quatro tipos de vírus.
Os sintomas iniciais são inespecíficos, como febre alta
(normalmente entre 38° e 40 °C) de início abrupto, mal-estar,
anorexia (pouco apetite), cefaleias, dores musculares e nos
olhos. No caso da hemorrágica, após a febre baixar, pode
provocar gengivorragias e epistáxis (sangramento do nariz),
hemorragias internas e coagulação intravascular disseminada,
com danos e enfartes em vários órgãos, que são potencialmente
mortais. Ocorre frequentemente também hepatite e, por
vezes, choque mortal devido às hemorragias abundantes para
cavidades internas do corpo. Há ainda petéquias (manchas
vermelhas na pele) e dores agudas das costas (origem do nome,
doença “quebra-ossos”).
H-20
Dano biológico
I
Até 10 mA
Dor e contração
muscular
II
De 10 mA até 20 mA
Aumento das
contrações musculares
III
De 20 mA até 100 mA Parada respiratória
IV
De 100 mA até 3 A
Fibrilação ventricular
que pode ser fatal
V
Acima de 3 A
Para cardiáca,
queimaduras graves
Duran, J. E. R. Biofísica – fundamentos e
aplicações. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2003, p. 178 (adaptado)
Considerando que a resistência do corpo em situação
normal e da ordem de 1500 Ω, em qual das faixas acima
se enquadra uma pessoa sujeita a uma tensão elétrica de
220V?
a) I
b) II
c) III
d) IV
e) V
C-6
H-21
Compreendendo a Habilidade
– Utilizar leis físicas e/ou químicas para interpretar processos naturais
ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e/ou do
eletromagnetismo.
02. Em 2008, o maior acelerador de partículas já construído
foi colocado em funcionamento. E, em julho de 2012
detectou pela primeira vez a partícula de Deus, Bóson
de Higgs. Em seu primeiro teste, um feixe de prótons foi
mantido em movimento circular dentro do grande anel,
sendo gradativamente acelerado até a velocidade desejada.
z
x
y
Disponível em: http://pt.wikipedia.org
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
13
Enem em fascículos 2012
A figura mostra uma secção reta desse anel. Admita que
um feixe de prótons esteja sendo conduzido de modo
acelerado no sentido do eixo y. De acordo com as leis
do eletromagnetismo, os campos elétrico e magnético,
nessa ordem, na origem do sistema de eixos indicado, têm
sentidos que apontam para o:
a) positivo de y e negativo de z.
b) positivo de y e positivo de z.
c) positivo de y e positivo de x.
d) negativo de y e positivo de z.
e) negativo de y e negativo de x
C-5
H-18
C-3
O processo requer cuidado ambiental para que, entre outras
situações, não haja liberação de SO2 ou SO3 para o meio
ambiente. Essa cautela se deve ao fato de que:
a) esses óxidos apresentam características ácidas e, na
atmosfera, podem provocar a formação de chuvas com
pH inferior a 7.
b) esses óxidos possuem características neutras mas são
danosos ao ambiente devido à formação de hidróxidos
insolúveis.
c) esses óxidos apresentam características alcalinas e
podem causar precipitações de pH ácido.
d) esse óxidos possuem características ácidas e podem
provocar no ambiente precipitações de pH superior a 7.
e) esses óxidos possuem características básicas podendo
causar alcalinação de solos contaminados.
– Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos,
sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se
destinam.
C-3
H-17
Compreendendo a Habilidade
– Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de
linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas
ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações
matemáticas ou linguagem simbólica.
04. A diarreia, citada no texto, é um dos sintomas mais
comuns de parasitoses do trato digestivo humano.
A maior incidência dessas doenças ocorre em regiões sem
água tratada e sistema de esgoto sanitário.
Assinale a alternativa correta que contém apenas doenças
cuja medida preventiva está associada a instalações sanitárias
adequadas.
a) Ascaridíasse, difteria, doença de Chagas e teníase.
b) Amarelão, dengue, esquistossomose e teníase.
c) Amebíase, cólera, esquistossomose e giardíase.
d) Ascaridíase, cisticercose, leishmaniose e oxiurose.
e) Ancilostomose, cólera, febre tifoide e malária.
14
– Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/ou
destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais,
produtivos ou sociais.
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
2SO2 + O2 → 2SO3
SO3 + H2O → H2SO4
03. De acordo com um fabricante, uma lâmpada fluorescente
cujos valores nominais são 11 W / 127 V equivale a uma
lâmpada incandescente de valores nominais 40 W / 127 V.
Essa informação significa que:
C-5
Compreendendo a Habilidade
05. O principal produto da indústria química é o ácido sulfúrico.
Sua formação a partir de minérios de enxofre, como a pirita,
FeS2, ocorre simplificadamente a partir das equações:
Compreendendo a Habilidade
a) ambas dissipam a mesma potência e produzem a mesma
luminosidade.
b) ambas dissipam a mesma potência, mas a luminosidade
da lâmpada fluorescente é maior.
c) ambas dissipam a mesma potência, mas a luminosidade
da lâmpada incandescente é maior.
d) a lâmpada incandescente produz a mesma luminosidade
que a lâmpada fluorescente, dissipando menos potência.
e) a lâmpada fluorescente produz a mesma luminosidade
que a lâmpada incandescente, dissipando menos
potência.
H-10
H-8
Compreendendo a Habilidade
– Identificar etapas em processos de obtenção, transformação, utilização ou
reciclagem de recursos naturais, energéticos ou matérias-primas, considerando
processos biológicos, químicos ou físicos neles envolvidos.
06. Uma aplicação do carbonato de sódio sólido (Na2CO3) ocorre
em filtros de chaminés industriais para promover a conversão
do SO2 produzido pela queima de combustíveis fósseis em
sulfito de sódio sólido (Na2SO3) e outro composto. Sobre essa
reação e o processo descrito, assinale a alternativa correta.
a) Essa reação anula por completo os problemas ambientais
causados por essas indústrias.
b) A reação em questão ainda produz CO2, principal
componente causador do efeito estufa.
c) Combustíveis fósseis, segundo o enunciado, são ricos
em SO2 em sua composição.
d) O sal Na2CO3também pode ser utilizado para acidificação
de solos alcalinos.
e) A reação de formação do Na2SO3 forma o gás CO, que
não provoca danos perceptíveis ao organismo humano.
C-5
H-18
Compreendendo a Habilidade
– Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas
ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam.
07. Um esquema geral para o tratamento da água em uma ETA
(Estação de Tratamento de Água) poderia ser dado por:
Filtração
grosseira
Filtração
em areia
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Floculação pela produção
de hidróxido de alumínio
(A(OH)3)
Cloração
Decantação
Fluoretação
Enem em fascículos 2012
A respeito desse processo e das características das funções
inorgânicas presentes direta ou indiretamente, assinale a
alternativa correta.
a) Na filtração grosseira há a realização de um procedimento
que envolve reações químicas.
b) Na filtração em areia são eliminados os sais dissolvidos
na água a ser tratada.
c) Na decantação há a redissolução de quase todos os
sedimentos formados pela floculação.
d) A floculação pode ser conseguida pela adição de sais de
alumínio, como A2(SO4)3, e de óxido de cálcio (CaO) à
água em tratamento.
e) A desinfecção da água ocorre através do processo de
fluoretação.
C-5
C-8
H-17
H-29
Compreendendo a Habilidade
– Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de
linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas
ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações
matemáticas ou linguagem simbólica.
– Interpretar experimentos ou técnicas que utilizam seres vivos,
analisando implicações para o ambiente, a saúde, a produção de
alimentos, matérias-primas ou produtos industriais.
08. O tratamento de infecções bacterianas foi possível com a
descoberta dos antibióticos, substâncias estas capazes de
matar bactérias. Como exemplos de mecanismos de ação
dos antibióticos, podemos citar:
Ação I: inibe a enzima responsável pelo desemparelhamento
das fitas do DNA.
Ação II: inibe a ligação da RNA polimerase, DNAdependente.
Ação III: ao ligar-se a subunidade ribossomal inibe a
ligação do RNA transportador.
Quanto à interferência direta dessas ações nas células
bacterianas, é correto afirmar que a:
a) ação I inibe a duplicação do DNA, impedindo a
multiplicação da célula.
b) ação II inibe a tradução, interferindo na síntese de DNA
bacteriano.
c) ação III inibe a transcrição do RNA mensageiro.
d) ações I e III inibem a síntese de ácidos nucleicos.
e) ações II e III inibem a síntese de proteínas bacterianas.
C-5
H-17
Considerando as condições ambientais propícias para o
desenvolvimento do Aedes aegypti, pode-se inferir que as
áreas prioritárias para o combate à dengue no Brasil deverão
ser as:
a) regiões metropolitanas de São Paulo e Rio de Janeiro, pois
combinam grande concentração populacional em área de
clima tropical úmido, com chuvas e calor concentrados no
verão.
b) comunidades ribeirinhas da Amazônia, devido ao clima
tropical alternadamente úmido e seco, com chuvas
abundantes durante o verão, invernos secos e rios perenes.
c) áreas litorâneas do Nordeste brasileiro, em que predominam
o clima mediterrâneo e a formação de muitos manguezais,
ambiente ideal para a proliferação do Aedes aegypti.
d) regiões metropolitanas de Porto Alegre e Curitiba, pois
combinam concentração populacional em área de clima
subtropical, com chuvas bem distribuídas ao longo de todo
o ano.
e) comunidades ribeirinhas do Pantanal matogrossense, pois o
clima tropical de monções, caracterizado pela concentração
de chuvas no inverno, deixa a região permanentemente
inundada.
Compreendendo a Habilidade
– Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem
e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como
texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem
simbólica.
09. Leia o texto abaixo.
SAIBA MAIS SOBRE A DENGUE
O que é?
Doença viral transmitida pela picada da fêmea do mosquito
Aedes aegypti, que vive perto do homem em busca de
sangue para o desenvolvimento dos ovos. Da eclosão dos
ovos à fase adulta levam-se dez dias.
Onde e quando é mais frequente?
A infestação é mais intensa no verão, devido à combinação
de umidade e temperatura altas com a grande incidência
de chuvas, que forma ambiente propício à reprodução do
mosquito. Áreas onde há concentração de pessoas são
as mais sujeitas ao ataque do Aedes aegypti e, por isso,
deposita ovos apenas em recipientes que estejam dentro
ou próximo de residências e escritórios.
C-5
H-17
Compreendendo a Habilidade
– Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de
linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas
ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações
matemáticas ou linguagem simbólica.
10. O homem pré-histórico se locomovia a uma velocidade
média de 5 quilômetros por hora, enquanto que depois de
domesticar os cavalos sua velocidade média passou para 18
quilômetros por hora. Atualmente, com um carro, os seres
humanos podem viajar tranquilamente a 80 quilômetros
por hora e, se for de avião, percorrerão grandes distâncias
em um intervalo de tempo pequeno, já que sua velocidade,
em média, é de 900 quilômetros por hora.
A diminuição do tempo e as facilidades de viagem
provocaram uma grande mobilidade das pessoas, de modo
que há uma maior circulação entre elas. Porém, há algumas
desvantagens. Uma pessoa que se infecta ao entrar em
contato com um agente causador de doença pode levar
o causador da doença de um lugar a outro sem que os
sintomas iniciais da doença se manifestem, uma vez que
os sintomas de algumas doenças demoram a aparecer.
Hoje, com a facilidade dos transportes, é muito grande a
probabilidade de uma pessoa levar um agente patogênico
de um lugar a outro sem que a doença tenha se
manifestado. É o que ocorre no caso da Influenza A (H1N1)
– antes chamada de gripe suína.
Como base nas considerações acima mencionadas,
podemos afirmar que:
a) o aumento da velocidade de locomoção melhorou a
qualidade de vida das pessoas e não trouxe nenhum
risco a elas.
b) a tecnologia é ruim, pois facilitou a disseminação de
doenças entre os continentes.
c) a tecnologia é boa, pois fez o homem viajar mais
rapidamente, independentemente do risco.
d) apesar do risco maior da disseminação das doenças
houve aumento da população, pois a melhoria da
qualidade de vida e dos medicamentos aumentou
também a expectativa de vida.
e) todo avanço tecnológico é positivo.
revistagloborural.globo.com
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
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Enem em fascículos 2012
ANOTAÇÕES
GABARITOS
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
01
02
03
04
05
06
a
d
c
a
d
a
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
Expediente
Diretor-Superintendente: Tales de Sá Cavalcante
Diretora Pedagógica: Hilda Prisco
Diretora Controller: Dayse Tavares
Supervisão Pedagógica: Marcelo Pena
Gerente do FBEscolas: Fernanda Denardin
Gerente Gráfico: Andréa Menescal
16
01
02
03
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d
a
e
c
a
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08
09
10
b
d
a
a
d
Coordenador Gráfico: Sebastião Pereira
Projeto Gráfico: Joel Rodrigues e Franklin Biovanni
Editoração Eletrônica: Erbínio Rodrigues
Ilustrações: Gilberto e João Lima
Revisão: Kelly Gurgel
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
OSG.: 62038/12