ASSUNTOS: Apostilas 4,5 e 6 - Radiatividade - Eletroquímica - Metalurgia - Química ambiental

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1 QUESTÕES ENEM LISTA 02 TURMAS MeD E M3 AULAS DE PREPARAÇÃO PARA PROVA Novembro 2014 PROFESSORA MARISLENY BRITO E KELTON ASSUNTOS: Apostilas 4,5 e 6 - Radiatividade - Eletroquímica - Metalurgia - Química ambiental 01. (ENEM-2010) O abastecimento de nossas necessidades energéticas futuras dependerá certamente do desenvolvimento de tecnologias para aproveitar a energia solar com maior eficiência. A energia solar é a maior fonte de energia mundial. Num dia ensolarado, por exemplo, aproximadamente 1 kj de energia solar atinge cada metro quadrado da superfície terrestre por segundo. No entanto, o aproveitamento dessa energia é difícil porque ela é diluída (distribuída por uma área muito extensa) e oscila com o horário e as condições climáticas. O uso efetivo da energia solar depende de formas de estocar a energia coletada para uso posterior. BROWN, T. Química e Ciência Central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, Atualmente, uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazená-la por meios de processos químicos endotérmicos que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor. Considerando a reação: CH 4(g) + H 2 O (v) + calor CO (g) + 3 H 2(g) e analisando-a como potencial mecanismo para o aproveitamento posterior da energia solar, conclui-se que se trata de uma estratégia A) insatisfatória, pois a reação apresentada não permite que a energia presente no meio externo seja absorvida pelo sistema para ser utilizada posteriormente. B) insatisfatória, uma vez que há formação de gases poluentes e com potencial poder explosivo, tornando-a uma reação perigosa e de difícil controle. C) insatisfatória, uma vez que há formação de gás CO que não possui conteúdo energético passível de ser aproveitado posteriormente e é considerado um gás poluente. D) satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com absorção de calor e promove a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil. E) satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com liberação de calor havendo ainda a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil. Resposta: D COMENTÁRIO: Conforme a afirmação: Uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazená-la por meio de processos químicos endotérmicos que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor. A reação: CH 4(g) + H 2 O (v) + calor CO (g) + 3 H 2(g) é endotérmica e produz substâncias combustíveis que em contato com um comburente (O 2 ) podem fornecer energia. 02. (ENEM) Na fabricação de qualquer objeto metálico, seja um parafuso, uma panela, uma jóia, um carro ou um foguete, a metalurgia está presente na extração de metais a partir dos minérios correspondentes, na sua transformação e sua moldagem. Muitos dos processos metalúrgicos atuais têm em sua base conhecimentos desenvolvidos há milhares de anos, como mostra o quadro: Podemos observar que a extração e o uso de diferentes metais ocorreram a partir de diferentes épocas. Uma das razões para que a extração e o uso do ferro tenham ocorrido após a do cobre ou estanho é (A) a inexistência do uso de fogo que permitisse sua moldagem. (B) a necessidade de temperaturas mais elevadas para sua extração e moldagem. (C) o desconhecimento de técnicas para a extração de metais a partir de minérios. (D) a necessidade do uso do cobre na fabricação do ferro. (E) seu emprego na cunhagem de moedas, em substituição ao ouro. COMENTÁRIO: A siderurgia do cobre e do estanho ocorreram primeiro, pois estes metais têm temperaturas de fusão mais baixas que o ferro, logo a siderurgia deste metal só foi possível com a introdução do fole que permitiu alcançar temperaturas mais altas.

2 03. Em 06 de julho de 1945, no estado do Novo México, nos Estados Unidos, foi detonada a primeira bomba atômica. Ela continha cerca de 6 kg de plutônio e explodiu com força de toneladas do explosivo TNT (trinitrotolueno). A energia nuclear, no entanto, também é utilizada para fins nobres como curar doenças, através de terapias de radiação. Em relação à energia nuclear, indique a alternativa correta: a) Raios alfa possuem uma baixa penetração na matéria, e os núcleos que emitem estas partículas ganham duas unidades de número atômico e quatro unidades de massa. b) Raios gama são uma forma de radiação eletromagnética, que não possuem massa ou carga, sendo, portanto, mais penetrantes que as partículas alfa e beta. c) Partículas beta são elétrons ejetados a altas velocidades de um núcleo radiativo e possuem massa muito maior que a massa de um átomo. d) Partículas beta são menos penetrantes que as partículas alfa, e a perda de uma única dessas partículas produz aumento de uma unidade no número atômico do núcleo que a emitiu. COMENTÁRIO: A radiação gama é onda eletromagnética de elevado poder de penetração, quando comparado às partículas alfa e beta. 04. Bomba de cobalto é um aparelho muito utilizado na radioterapia para tratamento de pacientes, especialmente portadores de câncer. O material radioativo usado nesse aparelho é o 27 Co 60, com um período de meia-vida de aproximadamente 5 anos. Admita que a bomba de cobalto foi danificada e o material radioativo exposto à população. Após 25 anos a atividade desse elemento ainda se faz sentir num percentual, em relação à massa inicial, de: Dado: Meia-vida é o tempo necessário para que a quantidade de material tenha sido reduzida à metade. a) 3,125% b) 6% c) 0,31% d) 60% e) 31,25% RESPOSTA: A COMENTÁRIO: Em 25 anos passaram 5 meias-vidas assim restará 5 anos 5 anos 5 anos 5 anos 5 anos 100% 50% 25% 12,5% 6,25% 3,125% 05. (ENEM-2010) A eletrólise é muito empregada na indústria com o objetivo de reaproveitar parte dos metais sucateados. O cobre, por exemplo, é um dos metais com maior rendimento no processo de eletrólise, com uma recuperação de aproximadamente 99,9%. Por ser um metal de alto valor comercial e de múltiplas aplicações, sua recuperação torna-se viável economicamente. Suponha que, em um processo de recuperação de cobre puro, tenha-se eletrolisado uma solução de sulfato de cobre (II) (CuSO4) durante 3 h, empregando-se uma corrente elétrica de intensidade igual a 10A. A massa de cobre puro recuperada é de aproximadamente Dados: Constante de Faraday F = C/mol; Massa molar em g/mol: Cu = 63,5. a) 0,02g. b) 0,04g. c) 2,40g. d) 35,5g. e) 71,0g. 06. (ENEM) O alumínio se funde a 666 o C e é obtido à custa de energia elétrica, por eletrólise transformação realizada a partir do óxido de alumínio a cerca de o C. A produção brasileira de alumínio, no ano de 1985, foi da ordem de toneladas, tendo sido consumidos cerca de 20kWh de energia elétrica por quilograma do metal. Nesse mesmo ano, estimou-se a produção de resíduos sólidos urbanos brasileiros formados por metais ferrosos e não-ferrosos em t/dia, das quais 1,5% estima-se corresponder ao alumínio. ([Dados adaptados de] FIGUEIREDO, P. J. M. A sociedade do lixo: resíduos, a questão energética e a crise ambiental. Piracicaba: UNIMEP, 1994) Suponha que uma residência tenha objetos de alumínio em uso cuja massa total seja de 10kg (panelas, janelas, latas etc.). O consumo de energia elétrica mensal dessa residência é de 100kWh. Sendo assim, na produção desses objetos utilizou-se uma quantidade de energia elétrica que poderia abastecer essa residência por um período de (A) 1 mês. (B) 2 meses. (C) 3 meses. 90 (D) 4 meses. O acidente do reator nuclear de Chernobyl, em 1986, lançou para atmosfera grande quantidade de Sr 38 radioativo, cuja meia-vida é de 28 anos. Supondo ser este isótopo a única contaminação radioativa e sabendo que o local

3 90 1 poderá ser considerado seguro quando a quantidade de Sr se reduzir, por desintegração, a 38 inicialmente presente, o local poderá ser habitado novamente a partir do ano de: 16 a) 2014 b) 2098 c) 2066 d) 2086 e ) ½ ¼ / /16 28 anos 28 anos 28 anos 28 anos da quantidade São 4 meias-vidas de 28 anos = 112 anos 112 anos a partir de 1986 teremos o ano de O Ciclo do Combustível Nuclear é o conjunto de etapas do processo industrial que transforma o mineral urânio, desde quando ele é encontrado em estado natural até sua utilização como combustível, dentro de uma usina nuclear. De acordo com o ciclo do combustível nuclear representado acima, podemos afirmar que a) A conversão do U 3 O 8 em UF 6 corresponde a uma transformação física. b) No enriquecimento isotópico do urânio, temos a conversão do Urânio-238 em Urânio-235. c) A reconversão do gás UF 6 em pó de UO 2, envolve reação química. d) Na geração de energia elétrica, a pastilha de urânio-235 sofre fusão nuclear. e) O objetivo do enriquecimento é tornar o átomo de urânio mais radiativo. RESPOSTA: C a) Falsa. A conversão de uma substância química em outra, envolve uma reação química. b) Falsa. O enriquecimento do urânio é uma processo físico de ultracentrifugação do gás UF 6, que separa o urânio-238 do Urânio-235. c) Verdadeira. A transformação de uma substância química em outra, envolve uma reação química. d) Falsa. Durante a geração de eletricidade o urânio sofre fissão nuclear no reator. e) Falsa. O enriquecimento não altera a intensidade radiativo do urânio. 08. A corrosão do ferro é um processo que traz grandes prejuízos e pode ser inibida pelo emprego de algumas técnicas, entre elas a proteção catódica, usando-se um outro metal como isca. Com as informações acima e os valores dos potenciais normais de redução dos metais vistos abaixo, assinale a alternativa que NÃO apresenta um procedimento correto para evitar a corrosão de uma haste de ferro em contato com a água. E (Cu E (Fe E (Zn / Cu) / Fe) / Zn) 0,34V 0,44V 0,76V A) diminuir a concentração de oxigênio na água B) usar o zinco como ânodo de sacrifício C) galvanizar a haste D) usar o cobre como ânodo de sacrifício E) pintar com zarcão RESPOSTA: D

4 09. O alumínio é um metal leve e muito resistente, tendo diversas aplicações industriais. Esse metal passou a ser explorado economicamente a partir de 1886, coma implementação do processo Héroult-Hall. O alumínio é encontrado geralmente na bauxita, minério que apresenta alto teor de alumina (Al 2 O 3 ). O processo Héroult-Hall consiste na redução do alumínio presente na alumina (Al 2 O 3 ) para alumínio metálico, por meio de eletrólise. A semi-reação de redução é representada por: Al e - Al Se uma cela eletrolítica opera durante uma hora, passando carga equivalente a Faraday, a massa de alumínio metálico produzida é: a) 32,4 kg b) 97,2 kg c) 27,0 kg d) 96,5 kg e) 3,60 kg RESPOSTA: A 10. Brasil desenvolve tecnologia de ônibus movido a hidrogênio Com seu segundo protótipo lançado durante a Conferência Rio+20 o primeiro data de maio de 2010, o ônibus movido a hidrogênio da Coppe é uma solução mais eficiente em relação aos ônibus convencionais, que utilizam diesel como combustível. A tração de um ônibus convencional funciona com uma máquina térmica: faz um barulho enorme e ainda produz uma série de contaminantes, como gases do efeito estufa. O motor de tração do ônibus da Coppe é elétrico, não faz combustão....o motor elétrico é muito silencioso, muito eficiente em seu funcionamento contribuindo para a redução do consumo de combustível - e não produz rejeitos. Fonte: O ônibus elétrico movido a hidrogênio utiliza o esquema a seguir para a utilização do hidrogênio em uma pilha eletroquímica, fornecendo energia elétrica a um motor.

5 Sobre o texto e o esquema de funcionamento do motor elétrico movido a hidrogênio, marque o item correto. a) No motor elétrico ocorre a reação de combustão: H 2(g) + O 2(g) H 2 O (v) + calor. b) Na pilha eletroquímica ocorre conversão de energia química em elétrica. c) Na célula de hidrogênio, os gases reagentes (H 2 e O 2 ) entram em contato direto para ocorrer a reação de oxiredução. d) O motor elétrico apresenta baixo rendimento em geração de eletricidade. e) O eletrodo 1 é o cátodo e o eletrodo 2 é o ânodo. a) Falsa. Na célula de hidrogênio não ocorre reação química de combustão. b) Verdadeira. Toda pilha ou bateria produz eletricidade a partir de uma reação química redox. c) Falsa. Os gases ficam em recipientes separados, não havendo qualquer contato direto, como mostra o esquema. d) Falsa. Sem qualquer dado o rendimento do processo não pode ser avaliado. e) Falsa. No eletrodo 1 ocorre a reação de oxidação (ânodo) e no eletrodo 2 ocorre a reação de redução (cátodo).