ENEM 2016 PPL Terceira aplicação - Prova resolvida

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1 Prfessra Snia ENE 016 PPL Terceira aplicaçã - Prva reslvida 01. O quadr apresenta alguns exempls de cmbustíveis empregads em residências, indústrias e meis de transprte. Cmbustível Temperatura de fusã ( C) Temperatura de ebuliçã ( C) Butan -15-0,5 Etanl etan etanl Octan Sã cmbustíveis líquids à temperatura ambiente de 5 C: a) Butan, etanl e metan. b) Etanl, metanl e ctan. c) etan, metanl e ctan. d) etanl e metan. e) Octan e butan. Alternativa B Sã cmbustíveis líquids à temperatura ambiente de 5 C: etanl, metanl e ctan. Cmbustível Temperatura de fusã ( C) Temperatura de ebuliçã ( C) Butan S -15 L -0,5 Etanl S -11 L(5 C) etan S -18 L -16 etanl S -98 Octan S -57 L(5 C) L(5 C) G(5 C) 78 G G(5 C) 65 G 16 G 0. Benjamin Franklin ( ), pr vlta de 1757, percebeu que dis barcs que cmpunham a frta cm a qual viajava para Lndres permaneciam estáveis, enquant s utrs eram jgads pel vent. A questinar prquê daquele fenômen, fi infrmad pel capitã que prvavelmente s czinheirs haviam arremessad óle pels lads ds barcs. Inquirind mais a respeit, sube que habitantes das ilhas d Pacífic jgavam óle na água para impedir que vent a agitasse e atrapalhasse a pesca. Em 1774, Franklin reslveu testar fenômen jgand uma clher de chá (4 ml) de óle de liva em um lag nde pequenas ndas eram frmadas. ais curis que efeit de acalmar as ndas fi fat de que óle havia se espalhad cmpletamente pel lag, numa área de aprximadamente 000 m, frmand um filme fin. Embra nã tenha sid a intençã riginal de Franklin, esse experiment permite uma estimativa da rdem de grandeza d tamanh das mléculas. Para iss, basta supr que óle se espalha até frmar uma camada cm uma única mlécula de espessura. RAOS, C. H. I. História. CBE Infrmaçã, n. 9, Jan. 006 (adaptad). Nas cndições d experiment realizad pr Franklin, as mléculas d óle apresentam um tamanh da rdem de a) 10 - m. b) 10-5 m. c) 10-7 m. d) 10-9 m. e) m. 1

2 Alternativa D Prfessra Snia h "altura " da mlécula ( ) 6 V 4 ml 4 cm 4 10 m 4 10 m A 000 m 10 m V A h m 10 m h m 9 9 h 10 m h,0 10 m 10 m rdem 0. Adicinar quantidades de álcl à gaslina, diferentes daquelas determinadas pela legislaçã, é uma das frmas de adulterá-la. Um teste simples para aferir a quantidade de álcl presente na mistura cnsiste em adicinar uma sluçã salina aqusa à amstra de gaslina sb análise. Essa metdlgia de análise pde ser usada prque (a) a) água da sluçã salina interage cm a gaslina da mistura, frmand duas fases, uma delas de álcl pur. b) álcl cntid na gaslina interage cm a sluçã salina, frmand duas fases, uma delas de gaslina pura. c) gaslina da mistura sb análise interage cm a sluçã salina, frmand duas fases, uma delas de álcl pur. d) água da sluçã salina interage cm álcl da mistura, frmand duas fases, uma delas de gaslina cm sal. e) álcl cntid na gaslina interage cm sal da sluçã salina, frmand duas fases, uma delas de gaslina mais água. Alternativa B O álcl cntid na gaslina interage cm a sluçã salina, frmand duas fases, pis as mléculas de etanl fazem ligações de hidrgêni cm a água e interações dipl-ín cm s cátins e ânins presentes na sluçã salina. 04. A crescente prduçã industrial lança a ar diversas substâncias tóxicas que pdem ser remvidas pela passagem d ar cntaminad em tanques para filtraçã pr materiais prss, u para dissluçã em água u slventes rgânics de baixa plaridade, u para neutralizaçã em sluções ácidas u básicas. Um ds pluentes mais tóxics liberads na atmsfera pela atividade industrial é a,,7,8-tetraclrdixina. O O Esse pluente pde ser remvid d ar pela passagem através de tanques cntend a) hexan. b) metanl. c) água destilada. d) ácid clrídric aqus. e) hidróxid de amôni aqus.

3 Alternativa A Prfessra Snia A,,7,8-tetraclrdixina pde ser remvida d ar pela passagem através de tanques cntend R 0. Send assim, hexan (aplar), pis trata-se de uma mlécula, predminantemente, aplar ( ) aplar absrve aplar. O O Vetr resultante d mment dipl elétric nul 05. Um bafômetr simples cnsiste em um tub cntend uma mistura sólida de dicrmat de ptássi em sílica umedecida cm ácid sulfúric. Nesse teste, a detecçã da embriaguez pr cnsum de álcl se dá visualmente, pis a reaçã que crre é a xidaçã d álcl a aldeíd e a reduçã d dicrmat (alaranjad) a crm (III) (verde) u crm (II) (azul). A equaçã balanceada da reaçã química que representa esse teste é: _ 7 l a) Cr O (aq) + H (aq) + CH CH OH(g) Cr (aq) + 4H O( ) + CH COOH(g) _ 7 l b) Cr O (aq) + 8H (aq) + CH CH OH(g) Cr (aq) + 7H O( ) + CH CHO(g) c) CrO (aq) + H (aq) + CH CH OH(g) Cr + _ l (aq) + 4H O( ) + CH CHO(g) - + _ + _ 7 l d) Cr O (aq) + 8H (aq) + CH CHO(g) Cr (aq) + 4H O( ) + CH COOH(g) - + _ + _ 4 l e) CrO (aq) + H (aq) + CH CHO(g) Cr (aq) + H O( ) + CH COOH(g)

4 Alternativa B Prfessra Snia A reaçã que crre é a xidaçã d álcl a aldeíd e a reduçã d dicrmat (alaranjad) a crm (III) (verde): _ 7 l Cr O (aq) + 8H (aq) + CH CH OH(g) Cr (aq) + 7H O( ) + CH CHO(g) Alaranjad Álcl verde Aldeíd 06. imatéri é nme de um estági n prcess de amadureciment de determinads fruts, caracterizad pel aument d nível da respiraçã celular e d gás etilen (C H 4). Cm cnsequência, há escureciment d frut, que representa a perda de muitas tneladas de aliments a cada an. É pssível prlngar a vida de um frut climatéric pela eliminaçã d etilen prduzid. Na indústria, utiliza-se permanganat de ptássi (KnO 4) para xidar etilen a etilenglicl (HOCH CH OH), send prcess representad de frma simplificada na equaçã: KnO + C H + 4H O no + HOCH CH OH + KOH 4 4 O prcess de amadureciment cmeça quand a cncentraçã de etilen n ar está em cerca de 1,0 mg de C H 4 pr kg de ar. As massas mlares ds elements H, C, O, K e n sã, respectivamente, iguais a 1 g/ml, 1 g/ml, 16 g/ml, 9 g/ml e 55 g/ml. A fim de diminuir essas perdas, sem desperdíci de reagentes, a massa mínima de KnO 4 pr kg de ar é mais próxima de a) 0,7 mg. b) 1,0 mg. c),8 mg. d) 5,6 mg. e) 8,5 mg. Alternativa C 8 g/ml; 158 g/ml CH4 KnO4 KnO + C H + 4H O 158 g m m KnO 4 KnO4 no + HOCH CH OH + KOH g 1 mg 158 g 1 mg 8 g m, mg m,8 mg KnO4 KnO4 07. Atualmente, sldads em camp, seja em treinament u em cmbate, pdem aquecer suas refeições, prntas e embaladas em blsas plásticas, utilizand aquecedres químics, sem precisar fazer fg. Dentr dessas blsas existe magnési metálic em pó e, quand sldad quer aquecer a cmida, ele clca água dentr da blsa, prmvend a reaçã descrita pela equaçã química: g(s) + H O( l ) g(oh) (s) + H (g) + 50 kj O aqueciment dentr da blsa crre pr causa da a) reduçã sfrida pel xigêni, que é uma reaçã extérmica. b) xidaçã sfrida pel magnési, que é uma reaçã extérmica. c) reduçã sfrida pel magnési, que é uma reaçã endtérmica. d) xidaçã sfrida pel hidrgêni, que é uma reaçã extérmica. e) reduçã sfrida pel hidrgêni, que é uma reaçã endtérmica. 4

5 Alternativa B Prfessra Snia O aqueciment dentr da blsa crre pr causa da xidaçã sfrida pel magnési, que é uma reaçã extérmica, u seja, que libera calr (50 kj). g(s) + H O( l) 0 g(oh) (s) + H (g) + 50 kj + 0 xidaçã + g g + e Calr liberad 08. Para cmparar a eficiência de diferentes cmbustíveis, cstuma-se determinar a quantidade de calr liberada na cmbustã pr ml u grama de cmbustível. O quadr mstra valr de energia liberada na cmbustã cmpleta de alguns cmbustíveis. Cmbustível Δ H c a 5 C (kj/ml) Hidrgêni (H ) - 86 Etanl (C H 5OH) etan (CH 4) etanl (CH OH) - 76 Octan (C 8H 18) As massas mlares ds elements H, C e O sã iguais a 1 g/ml, 1 g/ml e 16 g/ml, respectivamente. ATKINS, P. Princípis de química. Prt Alegre: Bkman, 007 (adaptad). Qual cmbustível apresenta mair liberaçã de energia pr grama? a) Hidrgêni. b) Etanl. c) etan. d) etanl. e) Octan. Alternativa A O hidrgêni apresenta mair liberaçã de energia pr grama (14 kj liberads). Para hidrgêni (H ): H g/ml 86 kj (liberads) 14 kj (liberads) g 1 g Para metanl (CH O): CH4 1 g/ml 76 kj (liberads), 419 kj (liberads) 1 g 1 g Para etanl (C H OH): CH5OH 5 46 g/ml 168 kj (liberads) 9,79 kj (liberads) 46 g 1 g Para ctan (C H ): CH4 114 g/ml kj (liberads) 47,991 kj (liberads) 114 g 1 g Para metan (CH ): CH4 16 g/ml kj (liberads) 55,65 kj (liberads) 16 g 1 g 5

6 Prfessra Snia 09. A água cnsumida na mairia das cidades brasileiras é btida pel tratament da água de mananciais. A parte inicial d tratament cnsiste n peneirament e sedimentaçã de partículas maires. Na etapa seguinte, disslvem-se na água carbnat de sódi e, em seguida, sulfat de alumíni. O resultad é a precipitaçã de hidróxid de alumíni, que é puc slúvel em água, qual leva cnsig as partículas pluentes menres. Psterirmente, a água passa pr um prcess de desinfecçã e, finalmente, é dispnibilizada para cnsum. N prcess descrit, a precipitaçã de hidróxid de alumíni é viabilizada prque a) a dissluçã d alumíni resfria a sluçã. b) excess de sódi impssibilita sua slubilizaçã. c) a xidaçã prvcada pel sulfat prduz hidrxilas. d) as partículas cntaminantes menres atraem essa substância. e) equilíbri químic d carbnat em água trna mei alcalin. Alternativa E A precipitaçã de hidróxid de alumíni é viabilizada, pis equilíbri químic d carbnat em água trna mei alcalin. NaCO (carbnat de sódi) disslvid na água : + CO + HO HO + CO + Na + Na + CO + HO CO + OH ei básic u alcalin + OH 10. Td an, cresce a demanda mundial de energia cm aument das ppulações e d cnsum. É cada vez mais necessári buscar fntes alternativas que nã degradem s recurss d planeta nem cmprmetam a sbrevivência das espécies. Ainda há muit que se descbrir sbre us eficiente de recurss energétics prvenientes de fntes renváveis, mas elas estã mais próximas d que parece da adçã em larga escala. BARBOSA.. A sustentabilidade da energia renvável. Superinteressante, n.10, Os recurss energétics d tip citad sã prvenientes de a) pilhas e baterias. b) usinas nucleares e hidrelétricas. c) células slares e geradres eólics. d) centrais getérmicas e termelétricas. e) usinas maremtrizes e cmbustíveis fósseis. Alternativa C Células slares (utilizam a luz d Sl) e geradres eólics (utilizam vent) nã degradam s recurss naturais d planeta nem cmprmetam a sbrevivência das espécies. 11. A busca pr substâncias capazes de minimizar a açã d inset que ataca as plantações de tmate n Brasil levu à síntese e a empreg de um fermôni sexual cm a seguinte fórmula estrutural:

7 Prfessra Snia Uma indústria agrquímica necessita sintetizar um derivad cm mair eficácia. Para tant, ptencial substitut deverá preservar as seguintes prpriedades estruturais d fermôni sexual: funçã rgânica, cadeia nrmal e a ismeria gemétrica riginal. A fórmula estrutural d substitut adequad a fermôni sexual btid industrialmente é: a) b) c) d) e) Alternativa E Fórmula d fermôni desenvlvid: Funçã rgânica: éster de ácid carbxílic u éster. Cadeia carbônica: nrmal. Ismeria gemétrica: cis e trans. Fórmula estrutural d substitut adequad, que apresenta estas características: 1. As águas ds ceans apresentam uma alta cncentraçã de íns e ph entre 8,0 e 8,. Dentre esses íns estã em equilíbri as espécies carbnat (CO -) e bicarbnat (HCO -), representad pela equaçã química: HCO (aq) CO (aq) + H (aq) As águas ds ris, a cntrári, apresentam cncentrações muit baixas de íns e substâncias básicas, cm um ph em trn de 6. A alteraçã significativa d ph das águas ds ris e ceans pde mudar suas cmpsições químicas, pr precipitaçã de espécies disslvidas u redissluçã de espécies presentes ns sólids suspenss u ns sediments. A cmpsiçã ds ceans é mens afetada pel lançament de efluentes ácids, pis s ceans

8 Prfessra Snia a) cntêm grande quantidade de clret de sódi. b) cntêm um vlume de água pura menr que ds ris. c) pssuem ph ácid, nã send afetads peia adiçã de utrs ácids. d) têm a frmaçã ds íns carbnat favrecida pela adiçã de ácid. e) apresentam um equilíbri entre s íns carbnat e bicarbnat, que atuam cm sistematampã. Alternativa E A cmpsiçã ds ceans é mens afetada pel lançament de efluentes ácids (H + ), pis s ceans apresentam um equilíbri entre s íns carbnat e bicarbnat, que atuam cm sistema-tampã cnsumind excess de cátins H +. HCO (aq) CO (aq) + H (aq) O excess de cátins H + deslca equilíbri Aument da para a esquerda cncentraçã 1. Cmbustíveis autmtivs têm sid adulterads pela adiçã de substâncias u materiais de baix valr cmercial. Esse tip de cntravençã pde danificar s mtres, aumentar cnsum de cmbustível e prejudicar mei ambiente. Váris testes labratriais pdem ser utilizads para identificar se um cmbustível está u nã adulterad. A legislaçã brasileira estabelece que diesel, btid d petróle, cntenha certa quantidade de bidiesel. O quadr apresenta valres de quatr prpriedades d diesel, d bidiesel e d óle vegetal, um material cmumente utilizad cm adulterante. Prpriedade Diesel Bidiesel Óle vegetal Densidade (g/cm ) 0,884 0,880 0,9 Pder calrífic (J/L) 8,, 6,9 Viscsidade (mm /s),9 4,7 7,0 Ter de enxfre (%) 1, < 0,001 < 0,001 Cm base nas infrmações apresentadas n quadr, quais sã as duas prpriedades que pdem ser empregadas tecnicamente para verificar se uma amstra de diesel cmercial está u nã adulterada cm óle vegetal? a) Densidade e viscsidade. b) Ter de enxfre e densidade. c) Viscsidade e ter de enxfre. d) Viscsidade e pder calrífic. e) Pder calrífic e ter de enxfre. Alternativa A A viscsidade e a densidade sã estáveis durante períd de armazenament, pr iss, estas prpriedades pdem ser empregadas tecnicamente para verificar se uma amstra de diesel cmercial está u nã adulterada. Prpriedade Diesel Óle vegetal Densidade (g/cm ) 0,884 0,9 Viscsidade (mm /s),9 7,0 4

9 Prfessra Snia 14. O prcess de dessulfurizaçã é uma das etapas utilizadas na prduçã d diesel. Esse prcess cnsiste na xidaçã d enxfre presente na frma de sulfet de hidrgêni (H S) a enxfre elementar (sólid) que é psterirmente remvid. Um métd para essa extraçã química é prcess aus, n qual parte d H S é xidada a dióxid de enxfre (SO ) e, entã, esse gás é usad para xidar restante d H S. Os cmpsts de enxfre remanescentes e as demais mléculas presentes n diesel sfrerã cmbustã n mtr. ARQUES FLHO, J. Estud da fase térmica d prcess aus utilizand fluiddinâmica cmputacinal. Sã Paul: USP, 004 (adaptad). O benefíci d prcess aus é que, na cmbustã d diesel, é minimizada a emissã de gases a) frmadres de hidrcarbnets. b) prdutres de óxids de nitrgêni. c) emissres de mnóxid de carbn. d) prmtres da acidificaçã da chuva. e) determinantes para aument d efeit estufa. Alternativa D O benefíci d prcess aus é que, na cmbustã d diesel, é minimizada a emissã de gases prmtres da acidificaçã da chuva, neste cas d dióxid de enxfre ( SO ). H S (g) + O (g) SO (g) + H O( l) SO (g) + H S(g) S( l) + H O( l) H S (g) + O (g) SO (g) SO (g) Glbal + H O( l) + 4H S (g) 6S( l) + 4H O( l) 6HS(g) + O (g) 6S( l)+ 6HO( l) S Glbal l 6H S(g) + O (g) S ( ) + 6H O( l) Glbal l u H S(g) + O (g) S ( ) + H O( l) 15. As emissões de dióxid de carbn (CO ) pr veículs sã dependentes da cnstituiçã de cada tip de cmbustível. Sabe-se que é pssível determinar a quantidade emitida de CO, a partir das massas mlares d carbn e d xigêni, iguais a 1 g/ml e 16 g/ml, respectivamente. Em uma viagem de férias, um indivídu percrreu 600 km em um veícul que cnsme um litr de gaslina a cada 15 km de percurs. Cnsiderand que cnteúd de carbn em um litr dessa gaslina é igual a 0,6 kg, a massa de CO emitida pel veícul n ambiente, durante a viagem de férias descrita, é igual a a) 4 kg. b) kg. c) 40 kg. d) 88 kg. e) 147 kg. Alternativa D 15 km 1 L de gaslina 600 km V V gaslina gaslina 600 km 1 L 15 km 40 L V gaslina Cnteúd de carbn em 1 L de gaslina 0,6 kg Cnteúd de carbn em 40 L de gaslina 40 0,6 kg CO 44 g/ml 44 g de CO CO 1 g de C m 40 0,6 kg de C 44 g 40 0,6 kg mco m CO 88 kg 1 g 5

10 Prfessra Snia 16. Para cnsumidr, é praticamente impssível identificar a diferença entre a sacla bidegradável e a cmum, feita de plietilen derivad d petróle. Alguns gverns municipais já exigem que s supermercads fereçam saclas bidegradáveis em substituiçã às saclas cmuns. Dispnível em: Acess em 1 ag. 01. A atitude tmada pels gverns municipais deve-se a(à) a) mair resistência que s materiais bidegradáveis apresentam em relaçã as cmuns. b) escassez das matérias-primas derivadas d petróle para prduçã das saclas cmuns. c) cust cnsideravelmente menr das saclas bidegradáveis em relaçã a das saclas cmuns. d) mair capacidade de prduçã das saclas bidegradáveis, já que as fntes pdem ser renváveis. e) rápida decmpsiçã das saclas bidegradáveis pela açã de bactérias, em cmparaçã às saclas cmuns. Alternativa E A atitude tmada pels gverns municipais deve-se à rápida decmpsiçã das saclas bidegradáveis pela açã de bactérias, em cmparaçã às saclas cmuns, que demram, aprximadamente, cinquenta ans para serem degradadas. 17. O descarte d óle de czinha na rede de esgts gera diverss prblemas ambientais. Pde-se destacar a cntaminaçã ds curss-d'água, que tem cm uma das cnsequências a frmaçã de uma película de óle na superfície, causand dans à fauna aquática, pr dificultar as trcas gassas, além de diminuir a penetraçã ds rais slares n curs hídric. Dispnível em: Acess em: ag. 01 (adaptad). Qual das prpriedades ds óles vegetais está relacinada as prblemas ambientais citads? a) Alta miscibilidade em água. b) Alta reatividade cm a água. c) Baixa densidade em relaçã à água. d) Baixa viscsidade em relaçã à água. e) Alt pnt de ebuliçã em relaçã à água. Alternativa C A prpriedade ds óles vegetais que está relacinada as prblemas ambientais citads é a baixa densidade em relaçã à água, u seja, óle flutua frmand uma película. 18. A btençã de energia pr mei da fissã nuclear d 5 U é muit superir quand cmparada à cmbustã da gaslina. O calr liberad na fissã d 5 10 U é 8 10 J/g e na cmbustã da gaslina é J/g. A massa de gaslina necessária para bter a mesma energia na fissã de 1 kg de U é da rdem de a) 10 g. b) 10 4 g. c) 10 5 g. d) 10 6 g. e) 10 9 g. Alternativa E 1 kg 10 g 5 1 g de U 5 10 g de U J J 1 g de gaslina m m m gaslina gaslina 4 gaslina 9 rdem 10 1 g J 5 10 J 1,6 10 g J J 1