Questões comentadas ENEM 2012 Parte 4 Ciências da Natureza e suas Tecnologias

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1 Questões comentadas ENEM 2012 Parte 4 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Caro estudante, Trazemos para você a quarta parte da prova do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) do ano de 2012, do grupo Ciências da Natureza e suas tecnologias. Acompanhe nossos comentários e resoluções! Bom aprendizado! QUESTÃ 28 No Japão, um movimento nacional para a promoção da luta contra o aquecimento global leva o slogan: 1 pessoa, 1 dia, 1 kg de C 2 a menos! A ideia é cada pessoa reduzir em 1 kg a quantidade de C2 emitida todo dia, por meio de pequenos gestos ecológicos, como diminuir a queima de gás de cozinha. Um hambúrguer ecológico? E pra já! Disponível em: Acesso em: 24 fev (adaptado). Considerando um processo de combustão completa de um gás de cozinha composto exclusivamente por butano (C4H10), a mínima quantidade desse gás que um japonês deve deixar de queimar para atender à meta diária, apenas com esse gesto, é de Dados: C2 (44 g/mol); C4H10 (58 g/mol) (A) 0,25 kg. (B) 0,33 kg. (C) 1,0 kg. (D) 1,3 kg. (E) 3,0 kg. A queima do butano segue a seguinte equação balanceada: C 4H 10 (g) + 13/2 2 (g) 4 C 2 (g) + 5 H 2 (l) 1 mol 4 mol As massas molares foram fornecidas pela questão. Então, podemos montar a seguinte regra de três: 1 mol x 58g 4 mol x 44g Xg 1000g u seja: 58g 4 x 44g Xkg 1kg X = 58 / 4 x 44 = 0,33kg Todas as questões que envolvem cálculos exigem mais tempo que a média por questão das provas do ENEM. Mas o estudante familiarizado com as equações de combustão e com cálculos estequiométricos não terá dificuldades em acertar a questão. (B) 0,33 kg.

2 QUESTÃ 29 A própolis é um produto natural conhecido por suas propriedades anti-inflamatórias e cicatrizantes. Esse material contém mais de 200 compostos identificados até o momento. Dentre eles, alguns são de estrutura simples, como é o caso do C6H5C2CH2CH3, cuja estrutura está mostrada a seguir. C CH 2 CH 3 ácido carboxílico e o álcool capazes de produzir o éster em apreço por meio da reação de esterificação são, respectivamente, (A) ácido benzóico e etanol. (B) ácido propanóico e hexanol. (C) ácido fenilacético e metanol. (D) ácido propiônico e cicloexanol. (E) ácido acético e álcool benzílico. A função éster se caracteriza por uma carbonila (C=) ligada a um átomo de oxigênio heteroátomo, ou seja, entre carbonos. A função álcool se caracteriza por uma hidroxila (-H) ligada a um carbono saturado, enquanto a função ácido carboxílico (-CH) tem uma carbonila (C=) ligada a uma hidroxila (-H). C CH 2 CH 3 Como os carbonos saturados estão somente à direita (destaque vermelho), certamente essa parte se originou do álcool. Como a carbonila ligada ao oxigênio está do lado esquerdo e também ligada ao anel aromático, certamente essa parte se originou do ácido carboxílico. A reação de esterificação que acontece entre um álcool e um ácido carboxílico acontece com desidratação intermolecular, ou seja, uma molécula de água se forma com um oxigênio e dois hidrogênios que saíram das duas moléculas reagentes. H + H H 3 C CH 3 + H 2 Assim, o ácido carboxílico reagente só pode ser o ácido benzóico e o álcool, o etanol (o prefixo et corresponde a dois carbonos). Mesmo não estando familiarizado com o nome do ácido benzóico, o estudante pode acertar a questão por eliminação, pois é a alternativa que contém o único nome viável para um ácido carboxílico aromático. ácido fenilacético, além de estar acompanhado de metanol (opção C), deveria ter um grupo acético (dois carbonos) associado, o que não é o caso. estudante precisa estar familiarizado com três funções orgânicas (álcool, ácido carboxílico e éster), além de conhecer como se processa a reação de esterificação. No entanto, a fórmula dada do produto da reação

3 e a indicação de que os reagentes são um álcool e um ácido carboxílico permitem que o estudante deduza com relativa facilidade as fórmulas e os nomes desses reagentes. (A) ácido benzóico e etanol. QUESTÃ 30 A doença de Chagas afeta mais de oito milhões de brasileiros, sendo comum em áreas rurais. É uma doença causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi e transmitida por insetos conhecidos como barbeiros ou chupanças. Uma ação do homem sobre o meio ambiente que tem contribuído para o aumento dessa doença é (A) o consumo de carnes de animais silvestres que são hospedeiros do vetor da doença. (B) a utilização de adubos químicos na agricultura que aceleram o ciclo reprodutivo do barbeiro. (C) a ausência de saneamento básico que favorece a proliferação do protozoário em regiões habitadas por humanos. (D) a poluição dos rios e lagos com pesticidas que exterminam o predador das larvas do inseto transmissor da doença. (E) o desmatamento que provoca a migração ou o desaparecimento dos animais silvestres dos quais o barbeiro se alimenta. desmatamento provoca um desequilíbrio do ambiente natural das várias espécies existentes de barbeiro. Sem ter onde se esconder ou de onde obter alimento, o barbeiro encontra nas fendas das paredes das casas de pau-a-pique seu esconderijo ideal, pois, à noite, pode sair de seu esconderijo para se alimentar de sangue humano. As opções falsas contêm distratores que podem parecer verdadeiros ao estudante desatento, pois trazem alterações do meio natural provocadas pelo homem, que realmente podem provocar o surgimento de doenças, mas não especificamente da doença de Chagas. (E) o desmatamento que provoca a migração ou o desaparecimento dos animais silvestres dos quais o barbeiro se alimenta. QUESTÃ 31 Nossa pele possui células que reagem à incidência de luz ultravioleta e produzem uma substância chamada melanina, responsável pela pigmentação da pele. Pensando em se bronzear, uma garota vestiu um biquíni, acendeu a luz de seu quarto e deitou-se exatamente abaixo da lâmpada incandescente. Após várias horas ela percebeu que não conseguiu resultado algum. bronzeamento não ocorreu porque a luz emitida pela lâmpada incandescente é de (A) baixa intensidade. (B) baixa frequência. (C) um espectro contínuo. (D) amplitude inadequada. (E) curto comprimento de onda. A questão informa que a pele humana reage à incidência de luz ultravioleta, produzindo melanina, que é o pigmento responsável pela cor mais escura da pele. Quanto maior a concentração de melanina, mais escura é a pele do indivíduo. Pessoas com pele mais escura já possuem maior quantidade de melanina, naturalmente; mas essa quantidade pode aumentar com a incidência de luz.

4 s equipamentos de bronzeamento artificial usam sempre lâmpadas que enxergamos como violetas, mas que emitem também luz ultravioleta, que possuem frequência ainda maior, mas que são invisíveis ao olho humano. Apesar disso, são lâmpadas muito perigosas: as pessoas que entram em um equipamento de bronzeamento artificial precisam manter os olhos fechados e protegidos com tapa-olhos, pois a luz ultravioleta causa cegueira. Mas luzes de menor frequência (logicamente de maior comprimento de onda), como a luz visível e a infravermelha (calor), emitidas por lâmpadas incandescentes, não são capazes de estimular a formação de melanina. A luz visível corresponde a uma pequena parte do espectro eletromagnético geral. Disponível (acesso: ): estudante precisa estar inteirado das diferenças de propriedades entre a luz visível, a luz infravermelha e a luz ultravioleta, sem confundir as propriedades, como comprimento de onda, frequência, amplitude etc. (B) baixa frequência. QUESTÃ 32 Quando colocados em água, os fosfolipídeos tendem a formar lipossomos, estruturas formadas por uma bicamada lipídica, conforme mostrado na figura. Quando rompida, essa estrutura tende a se reorganizar em um novo lipossomo. Disponível em: Acesso em 1 mar (adaptado). Esse arranjo característico se deve ao fato de os fosfolipídios apresentarem uma natureza (A) polar, ou seja, serem inteiramente solúveis em água. (B) apolar, ou seja, não serem solúveis em solução aquosa. (C) anfotérica, ou seja, podem comportar-se como ácidos e bases. (D) insaturada, ou seja, possuírem duplas ligações em sua estrutura. (E) anfifílica, ou seja, possuírem uma parte hidrofílica e outra hidrofóbica.

5 s fosfolipídeos são anfifílicos, apresentando moléculas com parte polar (hidrofílica, hidrossolúvel ou lipofóbica) e parte apolar (lipofílica, lipossolúvel ou hidrofóbica). A parte polar possui átomos fortemente polarizantes (eletronegatividade alta), como oxigênios e nitrogênios, em maior quantidade, inclusive com átomos de oxigênio carregados negativamente. A parte apolar possui mais carbonos e hidrogênios em cadeias longas duplas, que parecem caudas. Na mistura apresentada na questão, de fosfolipídeos com água, não há gorduras e óleos. As partes polares tendem a interagir com a água, mas, como as partes apolares não têm outras substâncias apolares para interagir, assumem uma formação em esfera, de forma que as caudas de alguns fosfolipídeos mais internos interagem com as caudas dos mais externos. Esquemas representando os fosfolipídeos À esquerda, as fórmulas estruturais de três fosfolipídeos comuns (A, B e C). À direita, a representação com círculo (1) para destacar a parte polar, hidrofílica, ou seja, solúvel em água; e as caudas duplas (2), representando a parte apolar, lipofílica, ou seja solúvel em óleos e gorduras. Abaixo, uma representação espacial da esfera do lipossomo. Há água na parte mais interna da esfera (não visível na ilustração) e por fora da esfera. Disponíveis (acesso ): le:phospholipid_schematic_represen tation.png e le:liposoom.jpg As estruturas dos fosfolipídeos são muito parecidas com as estruturas dos sabões em geral (detergentes, pastas de dentes, xampus etc), no que se refere às partes polares e apolares, inclusive sendo comuns as representações de bola e cauda também para os sabões. Assim, o estudante familiarizado com as propriedades dos sabões (como as suas inteirações com a água e com as gorduras e óleos) não tem dificuldade de acertar a questão. No entanto, na formação dos lipossomos, não há presença de óleos ou de gorduras, o que pode confundir o estudante. (E) anfifílica, ou seja, possuírem uma parte hidrofílica e outra hidrofóbica.

6 QUESTÃ 33 Aspartame é um edulcorante artificial (adoçante dietético) que apresenta potencial adoçante 200 vezes maior que o açúcar comum, permitindo seu uso em pequenas quantidades. Muito usado pela indústria alimentícia, principalmente nos refrigerantes diet, tem valor energético que corresponde a 4 calorias/grama. É contraindicado a portadores de fenilcetonúria, uma doença genética rara que provoca acúmulo da fenilalanina no organismo, causando retardo mental. IDA (índice diário aceitável) desse adoçante é 40 mg/kg de massa corpórea. Disponível em; Acesso em: 27 fev Com base nas informações do texto, a quantidade máxima recomendada de aspartame, em mol, que uma pessoa de 70 kg de massa corporal pode ingerir por dia é mais próxima de Dado: massa molar do aspartame = 294 g/mol (A) 1, (B) 9, (C) (D) 2,6. (E) 823. Como o limite de ingestão de aspartame é de 40mg/kg; para uma pessoa com 70kg, o limite equivale a 40mg multiplicado por 70, correspondendo a 2800mg ou 2,8g. A questão forneceu o valor da massa molar do aspartame, 294g/mol. Então, basta fazer uma regra de três para encontrar a quantidade de mols presente em 2,8g. 1 mol 294g X 2,8g X = 0,0095mol = 9, mol A questão envolve alguns cálculos, o que não deixa de aumentar o grau de dificuldade, embora não sejam de grande complexidade. Questões envolvendo cálculos exigem mais tempo de resolução. (B) 9, QUESTÃ 34 Aumentar a eficiência na queima de combustível dos motores a combustão e reduzir suas emissões de poluentes é a meta de qualquer fabricante de motores. É também o foco de uma pesquisa brasileira que envolve experimentos com plasma, o quarto estado da matéria e que está presente no processo de ignição. A interação da faísca emitida pela vela de ignição com as moléculas de combustível gera o plasma que provoca a explosão liberadora de energia que, por sua vez, faz o motor funcionar. Disponível em: Acesso em: 22 jul (adaptado). No entanto, a busca da eficiência referenciada no texto apresenta como fator limitante (A) o tipo de combustível, fóssil, que utilizam. Sendo um insumo não renovável, em algum momento estará esgotado. (B) um dos princípios da termodinâmica, segundo o qual o rendimento de uma máquina térmica nunca atinge o ideal. (C) o funcionamento cíclico de todos os motores. A repetição contínua dos movimentos exige que parte da energia seja transferida ao próximo ciclo. (D) as forças de atrito inevitável entre as peças. Tais forças provocam desgastes contínuos que com o tempo levam qualquer material à fadiga e ruptura. (E) a temperatura em que eles trabalham. Para atingir o plasma, é necessária uma temperatura maior que a de fusão do aço com que se fazem os motores.

7 De acordo com a 2ª Lei da Termodinâmica, qualquer máquina térmica não tem, nem pode ter, 100% de eficiência porque, além do atrito que ocorre com a fricção das engrenagens que é convertido em calor, há grande perda de calor para o meio externo, oriundo da queima dos combustíveis, que é fortemente exotérmica. s motores a combustíveis precisam, inclusive, de sistemas de resfriamento em constante funcionamento, com ventoinhas e radiadores para ajudar na troca de calor com o ambiente, muitas vezes com circulação de água (substância com grande capacidade térmica), para evitar que o excesso de temperatura possa deformar os componentes internos. Por isso, por mais que seja eficiente uma nova máquina térmica, haverá significativa perda de calor para o ambiente. Processos de aproveitamento secundário do calor liberado podem ser implementados, melhorando o rendimento da máquina, mas constituindo um sistema externo à máquina principal. Grau de dificuldade Fácil. assunto da eficiência das máquinas térmicas é bastante recorrente na física do Ensino Médio. Além disso, é um assunto de fácil compreensão e bastante presente no cotidiano de todos nós, devido aos motores dos automóveis. (B) um dos princípios da termodinâmica, segundo o qual o rendimento de uma máquina térmica nunca atinge o ideal. QUESTÃ 35 A falta de conhecimento em relação ao que vem a ser um material radioativo e quais os efeitos, consequências e usos da irradiação pode gerar o medo e a tomada de decisões equivocadas, como a apresentada no exemplo a seguir. Uma companhia aérea negou-se a transportar material médico por este portar um certificado de esterilização por irradiação. Física na Escola, v.8,n (adaptado). A decisão tomada pela companhia é equivocada, pois (A) o material é incapaz de acumular radiação, não se tornando radioativo por ter sido irradiado. (B) A utilização de uma embalagem é suficiente para bloquear a radiação emitida pelo material. (C) a contaminação radioativa do material não se prolifera da mesma forma que as infecções por microorganismos. (D) o material irradiado emite radiação de intensidade abaixo daquela que ofereceria risco à saúde. (E) o intervalo de tempo após a esterilização é suficiente para que o material não emita mais radiação. A radioatividade ainda é um assunto desconhecido para a grande maioria da população, mesmo sendo muito discutida e noticiada, nas suas várias formas e fenômenos. Por exemplo, em 2011, um grande vazamento de radiação ocorreu após um tsunami, comprometendo as usinas nucleares de Fukushima, Japão e que foi amplamente noticiado em todo o mundo. As maiores dúvidas são justamente as relacionadas aos riscos à saúde proporcionados pelos equipamentos contendo substâncias ou elementos químicos radioativos. Acontece que qualquer material que recebeu radiação não se torna radioativo por isso. A contaminação radioativa existe, sim; mas acontece somente, quando pequenos fragmentos do material radioativo (radioisótopos, do urânio, tório, césio etc) se espalham no ambiente, nos objetos e nas pessoas. Grau de dificuldade Difícil. Embora a explicação acima seja muito simples, a questão apresenta, nas opções falsas (como é o caso das opções D e E) algumas crenças do senso comum sobre a radioatividade, que são capazes de confundir qualquer estudante, mesmo aquele que se considera bem preparado para as provas do ENEM.

8 (A) o material é incapaz de acumular radiação, não se tornando radioativo por ter sido irradiado. QUESTÃ 36 A imagem representa o processo de evolução das plantas e algumas de suas estruturas. Para o sucesso desse processo, a partir de um ancestral simples, os diferentes grupos vegetais desenvolveram estruturas adaptativas que lhes permitiram sobreviver em diferentes ambientes. Qual das estruturas adaptativas apresentadas contribuiu para uma maior diversidade genética? (A) As sementes aladas, que favorecem a dispersão aérea. (B) s arquegônios, que protegem o embrião multicelular. (C) s grãos de pólen, que garantem a polinização cruzada. (D) s frutos, que promovem uma maior eficiência reprodutiva. (E) s vasos condutores, que possibilitam o transporte da seiva bruta. Disponível em: Acesso em: 29 fev (adaptado). A questão é bastante interessante, pois apresenta a sequência evolutiva das plantas, com as respectivas e principais inovações apresentadas por elas em sua estrutura ou sistemas reprodutivos. No entanto, a ilustração induz o leitor erroneamente a considerar que gametófito dominante / arquegônio é uma estrutura presente em todos os grupos depois da alga verde ancestral, o que não acontece. Da mesma forma, sementes aladas não estão presentes em todas as Angiospermas, como sugere o esquema apresentado. foco da questão é a diversidade genética ; ou seja, o estudante precisa escolher, dentre as opções, qual das estruturas adaptativas propiciou mais variação no material genético da descendência. Sabemos que a reprodução sexuada permite uma maior troca de material genético, pois a descendência recebe material masculino de uma planta e feminino de outra. Na reprodução assexuada, os indivíduos gerados são geneticamente idênticos ao indivíduo da geração parental. No entanto, mesmo com a reprodução sexuada, pode haver fecundação de material masculino e feminino da mesma planta. As plantas cujas flores fabricam o pólen conseguem fazer com que o vento ou insetos, como as abelhas, por exemplo, transportem os gametas masculinos de indivíduos diferentes, possibilitando a fecundação cruzada. bs.: Lembramos que o uso excessivo de inseticidas está diminuindo muito a população de abelhas em todo o mundo, comprometendo o processo reprodutivo de várias plantas. Há países na Europa que estão

9 fazendo a polinização cruzada manual, com trabalhadores fazendo o papel das abelhas para garantir a produção de pêssegos, durante a floração. A presença de vasos condutores permite maior porte das plantas, mas não sua variabilidade genética. s frutos, atraindo pássaros, morcegos e outros animais garantem maior dispersão das sementes. As sementes aladas também cumprem esse objetivo. A opção C afirma que os grãos de pólen garantem a polinização cruzada. Como o foco da questão é a variabilidade do material genético, o estudante atento conseguirá acertar a questão. utros fatores, como a proteção do embrião ou a maior eficiência reprodutiva, embora sejam importantes do ponto de vista da garantia da reprodução, não se relacionam à variabilidade genética. (C) s grãos de pólen, que garantem a polinização cruzada.