Questões de QUÍMICA e MEIO AMBIENTE

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1 Questão 49 citral, substância de odor fortemente cítrico, é obtido a partir de algumas plantas como o capim-limão, cujo óleo essencial possui aproximadamente 80%, em massa, da substância. Uma de suas aplicações é na fabricação de produtos que atraem abelhas, especialmente do gênero Apis, pois seu cheiro é semelhante a um dos feromônios liberados par elas. Sua fórmula molecular é 10 16, com uma cadeia alifática de oito carbonos, duas insaturações, nos carbonos 2 e 6 e dois grupos substituintes metila, nos carbonos 3 e 7. citral possui dois isômeros geométricos, sendo o trans o que mais contribui para o forte odor. ara que se consiga atrair um maior número de abelhas para uma determinada região, a molécula que deve estar presente em alta concentração no produto a ser utilizado é: a) b) c) d) e) composto deve apresentar fórmula 10 16, ligações duplas nos carbonos 2 e 6 (começando a contar pelo carbono do grupo funcional carbonila) e radical metil nos carbonos 3 e 7 e apresentar isômero trans. Vamos montar sua fórmula estrutural: Em cadeia aberta a isomeria cis/trans, ocorre em carbonos de ligação dupla que apresentam ligantes diferentes, veja que o carbono 7 tem ligação dupla, porém apresenta ligantes igual (metil), apenas os carbonos 2 e 3 apresentam ligantes diferentes, mas não ligantes em comum entre esses dois carbonos, neste caso temos a isomeria E/Z (E trans e Z cis). ara vermos os isômeros temos que identificar os ligantes prioritários para os carbonos 2 e 3 (tem prioridade o ligante que apresentar os átomos de maior número atômico mais próximo ao carbono da ligação dupla, comecemos; 2 [ (Z = 1) e ( Z = 6), terá prioridade o, carbonila]. 3 [ 3 ( Z = 6 e Z = 1), 6 14 ( Z =6 e Z = 6), terá prioridade o 6 14, alquila de maior cadeia). ortando a ligação dupla ao meio, verificamos que os ligantes prioritários se encontram em lados oposto, portanto este é o isômero E que corresponde ao trans. Questões de QUÍMIA e MEI AMBIENTE Questão 52 Uma das etapas do tratamento da água é a desinfecção, sendo a cloração o método mais empregado. Esse método consiste na dissolução do gás cloro numa solução sob pressão e sua aplicação na água a ser desinfectada. As equações das reações químicas envolvidas são: l 2(g) (l) l (aq) + 2 (l) l (aq) (aq) + l (aq) 3 + (aq) + l (aq) pk a = log K a = 7,53 A ação desinfetante é controlada pelo ácido hipocloroso, que possui um potencial de desinfecção cerca de 80 vezes superior ao ânion hipoclorito. p do meio é importante, porque influencia na extensão com que o ácido hipocloroso se ioniza. ara que a desinfecção seja mais efetiva, o p da água a ser tratada deve estar mais próximo de a) 0. b) 5. c) 7. d) 9. e) 14. p ideal para tratar a água será um p próximo ao da solução. [ác] = 80[sal] (a concentração do sal corresponde a concentração do ânion) De acordo com a equação: l (aq) (aq) + l - (aq), pka = - log Ka = 7,53, temos uma solução tampão formada por l/l - (ácido fraco e sal correspondente). p = pka + log p = 7,53 + log p = 7,53 + log p = 7,53 + (log 1 log 80) sendo, log 1 = 0; p = 7,53 log 8 x 10 p = 7,53 (log 8 + log 10) p = 7,53 (log ) p = 7,53 (3 log 2 + 1); log 2 = 0,30 p = 7,53 (3(0,30) + 1) p = 7,53 (0,9 + 1) p = 7,53 1,9 p = 5,63, portanto o p ideal é próximo a 5. Letra B. Questão 54 Química Verde pode ser definida como a criação, o desenvolvimento e a aplicação de produtos e processos químicos para reduzir ou eliminar o uso e a geração de substâncias nocivas à saúde humana e ao ambiente. Sabese que algumas fontes energéticas desenvolvidas pelo homem exercem, ou tem potencial para exercer, em algum nível, impactos ambientais negativos. RREA. A. G.; ZUIN, V. G. (rgs.). Química Verde: fundamentos e aplicações. São arlos. EduFSar, À luz da Química Verde, métodos devem ser desenvolvidos para eliminar ou reduzir a poluição do ar causada especialmente pelas a) hidrelétricas. b) termelétricas. c) usinas geotérmicas. d) fontes de energia solar. [email protected]

2 ENEM 2013 MENTÁRI DAS QUESTÕES DE QUÍMIA E MEI AMBIENTE e) fontes de energia eólica. Toda e qualquer matriz energética causa impacto ambiental, em maior ou menor grau. No entanto entre aquelas citadas na questão a de maior impacto é a termelétrica, pois lança na atmosfera milhares de toneladas de 2, que entre outros fatores negativos é um dos principais poluentes responsável pelo aumento do efeito estufa. Letra B. Questão 57 uso de embalagens plásticas descartáveis vem crescendo em todo o mundo, juntamente com o problema ambiental gerado por seu descarte inapropriado. politereftalato de etileno (ET), cuja estrutura é mostrada tem sido muito utilizado na indústria de refrigerantes e pode ser reciclado e reutilizado. Uma das opções possíveis envolve a produção de matérias-primas, como o etilenoglicol (1,2-etanodiol), a partir de objetos compostos de ET pós-consumo. 2 2 Disponível em: Acesso em 27 fev (adaptado). om base nas informações do texto, uma alternativa para a obtenção de etilenoglicol a partir do ET é a a) solubilização dos objetos. b) combustão dos objetos. c) trituração dos objetos. d) hidrólise dos objetos. e) fusão dos objetos. ET é um polímero, de função éster (poliéster), derivado do ácido tereftálico (diácido) e do etilenoglicol (diálcool). 2 2 ( ácido tereftálico) (etilenoglicol) A formação do ET ocorre devido a reação de esterificação, mostrada abaixo; n 2 A obtenção do etilenoglicol ocorre pela reação inversa, ou seja, adicionando água ao ET, reação de hidrólise. problemas no futuro, como a osteoporose, uma doença que atinge os ossos. Ela se caracteriza pela diminuição substancial de massa óssea, tornando os ossos frágeis e mais suscetíveis a fraturas. Disponível em: Acesso em 1 ago (adaptado.) onsiderando-se o valor de 6 x mol 1 para a constante de Avogadro e a massa molar do cálcio igual a 40 g/mol, qual a quantidade mínima diária de átomos de cálcio a ser ingerida para que uma pessoa supra suas necessidades? a) 7,5 x b) 1,5 x c) 7,5 x d) 1,5 x e) 4,8 x onsumo de a = 500 mg onsumo necessário de a = 1000 mg ou 1 g Nº de Avogadro = 6 x átomos/mol, ou seja, 1 mol 6 x átomos de a MM = 40 g/mol Átomos =? a, necessário. Massa molar átomos 40 g a x átomos 1 g X 40X = 60 x X = 1,5 x átomos de a. Letra B. Questão 61 Glicose marcada com nuclídeos de carbono-11 é utilizada na medicina para se obter imagens tridimensionais do cérebro, por meio de tomografia de emissão de pósitrons. A desintegração do carbono-11 gera um pósitron, com tempo de meia-vida de 20,4 min, de acordo com a equação da reação nuclear: B 0 1 e (pósitron) A partir da injeção de glicose marcada com esse nuclídeo, o tempo de aquisição de uma imagem de tomografia é de cinco meias-vidas. onsiderando que o medicamento contém 1,00 g do carbono-11, a massa, em miligramas, do nuclídeo restante, apos a aquisição da imagem, é mais próxima de a) 0,200. b) 0,969. c) 9,80. d) 31,3. e) 200. = 20,4 min X = 5 t = X x t = 5 x 20,4 = 102 min. m 0 = 1 g m =? Questão 59 brasileiro consome em média 500 miligramas de cálcio por dia, quando a quantidade recomendada é o dobro. Uma alimentação balanceada é a melhor decisão para evitar

3 ENEM 2013 MENTÁRI DAS QUESTÕES DE QUÍMIA E MEI AMBIENTE Questão 63. lantas terrestres que ainda estão em fase de crescimento fixam grandes quantidades de 2, utilizando-o para formar novas moléculas orgânicas, e liberam grande quantidade de 2. No entanto, em florestas maduras, cujas árvores já atingiram o equilíbrio, o consumo de 2 pela respiração tende a igualar sua produção pela fotossíntese. A morte natural de árvores nessas florestas afeta temporariamente a concentração de 2 e de 2 próximo à superfície do solo onde elas caíram. A concentração de 2 próximo ao solo, no local da queda, será a) menor, pois haverá consumo de 2 durante a decomposição dessas árvores. b) maior, pois haverá economia de 2 pela ausência das árvores mortas. c) maior, pois haverá liberação de 2 durante a fotossíntese das árvores jovens. d) igual, pois haverá consumo e produção de 2 pelas árvores maduras restantes. e) menor, pois haverá redução de 2 pela falta da fotossíntese realizada pelas árvores mortas. A decomposição das plantas corresponde a uma reação inversa a fotossíntese, ou seja, matéria orgânica , nesta reação ocorre consumo de 2, portanto sua concentração diminui. Questão 68 As fraldas descartáveis que contêm o polímero poliacrilato de sódio (1) são mais eficientes na retenção de água que as fraldas de pano convencionais, constituídas de fibras de celulose (2). A maior eficiência dessas fraldas descartáveis, em relação às de pano, deve-se às a) interações dipolo-dipolo mais fortes entre o poliacrilato e a água, em relação as ligações de hidrogênio entre a celulose e as moléculas de água. b) interações íon-íon mais fortes entre o poliacrilato e as moléculas de água, em relação às ligações de hidrogênio entre a celulose e as moléculas de água. c) ligações de hidrogênio mais fortes entre o poliacrilato e a água, em relação às interações íon-dipolo entre a celulose e as moléculas de água. d) ligações de hidrogênio mais fortes entre o poliacrilato e as moléculas de água, em relação às interações dipolo induzido-dipolo induzido entre a celulose e as moléculas de água. e) interações íon-dipolo mais fortes entre o poliacrilato e as moléculas de água, em relação às ligações de hidrogênio entre a celulose e as moléculas de água. polo negativo da água, esta atração é chamada íon-dipolo, pois a água é um dipolo. Na celulose, por apresentar 3 grupos, os mesmo sofrem atração pela água por interações pontes de hidrogênio. omo no poliacrilato existem realmente cargas positivas e negativas, enquanto que na celulose existem apenas cargas parciais positivas e negativas, então a atração por moléculas de água é maior no poliacrilato de sódio. Letra E. Questão 70 Sabe-se que o aumento da concentração de gases como 2, 4 e N 2 na atmosfera é um dos fatores responsáveis pelo agravamento do efeito estufa. A agricultura é uma das atividades humanas que pode contribuir tanto para a emissão quanto para o sequestro desses gases, dependendo do manejo da matéria orgânica no solo. RSA, A..; EL, J.. R. adernos Temáticos da Química Nova na Escola. São aulo, n. 5 nov (adaptato). De que maneira as práticas agrícolas podem ajudar a minimizar o agravamento do efeito estufa? a) Evitando a rotação de culturas. b) Liberando o 2 presente no solo. c) Aumentando a quantidade matéria orgânica do solo. d) Queimando a matéria orgânica que se deposita no solo. e) Atenuando a concentração de resíduos vegetais do solo. A vegetação que cai das árvores e fica presente no solo sofre decomposição, neste processo forma alguns gases do efeito estufa como 2, 4, N x, entre outros, portanto diminuindo a quantidade dessa vegetação sobre o solo minimiza o esfeito estufa. Letra E. Questão 71 glifosato ( 3 8 N 5 ) é um herbicida pertencente ao grupo químico das glicinas, classificado como não seletivo. Esse composto possui os grupos funcionais carboxilato, amino e fosfonato. A degradação do glifosato no solo é muito rápida e realizada por grande variedade de microrganismos, que usam o produto como fonte de energia e fósforo. s produtos da degradação são o ácido aminometilfosfônico (AMA) e o N-metilglicina (sarcosina): 3 N Sarcosina Glifosato 2 N AMA AMARANTE JR.,.. et al. Química Nova, São aulo, v. 25, n. 3, 2002 (adaptato). A partir do texto e dos produtos de degradação apresentados, a estrutura química que representa o glifosato é: No poliacrilato de sódio ocorre ligação iônica entre o e o Na, formando íons - e Na +, que por sua vez atrai a água, que é um composto polar ( + - ), havendo então um atração entre o íons negativo do polímero e o polo positivo da água e outra atração entre o íons positivo do polímero e o

4 ENEM 2013 MENTÁRI DAS QUESTÕES DE QUÍMIA E MEI AMBIENTE a) b) c) d) e) 2 N 2 N 2 N N N 2 Sinceramente?... s dados da questão são insuficientes, pois grupo carbonilato, amino e fosfonato estão presentes nas três primeiras alternativas. Não foi mostrada a reação de decomposição completa, apenas mostraram-se dois dos produtos. elo nome usual nem sempre dá para encontrar a fórmula, pois na química orgânicas temos mais de dois milhões de compostos e é impossível saber o nome usual de todos, apenas tentamos fixar os principais. omo a questão apresentada, requer que o aluno tenha conhecimento da própria fórmula estrutural. esquisando encontrei como resposta a letra B. N bs.: A questão deve ser elaborada para o aluno do ENSIN MÉDI possam responder em sala e não pesquisar em casa. Questão 72 A formação frequente de grandes volumes de pirita (FeS 2 ) em uma variedade de depósitos minerais favorece a formação de soluções ácidas ferruginosas, conhecidas como drenagem ácida de minas. Esse fenômeno tem sido bastante pesquisado pelos cientistas e representa uma grande preocupação entre os impactos da mineração no ambiente. Em contato com oxigênio, a 25º, a pirita sofre reação, de acordo com a equação química: 4 FeS 2(s) (g) (l) 2 Fe 2 (S 4 ) 3(aq) S 4(aq) FIGUEIRED. B. R. Minérios e Ambientes. ampinas. Unicamp ara corrigir os problemas ambientais causados por essa drenagem, a substância mais recomendada a ser adicionada ao meio é o a) sulfeto de sódio. b) cloreto de amônio c) dióxido de enxofre. d) dióxido de carbono. e) carbonato de cálcio. 4 FeS 2(s) (g) (l) 2 Fe 2 (S 4 ) 3(aq) S 4(aq) problema está na formação do ácido sulfúrico ( 2 S 4 ). A solução é provocar uma reação que consuma este ácido sem formar outro ácido, para isto devemos usar uma base ou um sal básico, entre os composto dados nas alternativas, a solução usar o carbonato de cálcio (a 3 ), que é um sal básico, derivado de um ácido fraco ( ) e uma base forte (a () 2 a 2+ ), verifique a reação abaixo; a S 4 as , consumindo assim o ácido. Letra E. Questão 74 A varfarina é um fármaco que diminui a agregação plaquetária, e por isso é utilizada como anticoagulante, desde que esteja presente no plasma, com uma concentração superior a 1,0 mg/l. Entretanto, concentrações plasmáticas superiores a 4,0 mg/l podem desencadear hemorragias. As moléculas desse fármaco ficam retidas no espaço intravascular e dissolvidas exclusivamente no plasma, que representa aproximadamente 60% do sangue em volume. Em um medicamento, a varfarina é administrada por via intravenosa na forma de solução aquosa, com concentração de 3,0 mg/ml. Um indivíduo adulto, com volume sanguíneo total de 5,0 L, será submetido a um tratamento com solução injetável desse medicamento. Qual é o máximo volume da solução do medicamento que pode ser administrado a esse indivíduo, pela via intravenosa, de maneira que não ocorram hemorragias causadas pelo anticoagulante? a) 1,0 ml. b) 1,7 ml. c) 2,7 ml. d) 4,0 ml. e) 6,7 ml. = 4 mg/l (concentração ideal de varfarina no plasma) 60% em volume do sangue é constituído de plasma = 3 mg/ml = 3 g/l (administrada ao paciente) V = 5 L (volume total de sangue) V =? (administrado ao paciente) Massa de varfarina no plasma. 60% (0,60) do volume do sangue é plasma, portanto; 5 L x 0,60 = 3 L de plasma. Volume de medicamento administrado

5 ENEM 2013 MENTÁRI DAS QUESTÕES DE QUÍMIA E MEI AMBIENTE Questão 77 As moléculas de nanoputians lembram figuras humanas e foram criadas para estimular o interesse de jovens na compreensão da linguagem expressa em fórmulas estruturais, muito usadas em química orgânica. Um exemplo é o NanoKid, representado na figura: Questão 80 Eu também podia decompor a água, se fosse salgada ou acidulada, usando a pilha de Daniell como fonte de força. Lembro o prazer extraordinário que sentia ao decompor um pouco de água em uma taça para ovos quentes, vendo-a separar-se em seus elementos, o oxigênio em um eletrodo, o hidrogênio no outro. A eletricidade de uma pilha de 1 volt parecia tão fraca, e no entanto podia ser suficiente para desfazer um composto químico, a água. SAKS,. Tio Tungstênio: memórias de uma infância química. São aulo: ia das Letras, fragmento do romance de liver Sacks relata a separação dos elementos que compõem a água. princípio do método apresentado é utilizado industrialmente na a) obtenção de ouro a partir de pepitas. b) obtenção de calcário a partir de rochas. c) obtenção de alumínio a partir de bauxita. d) obtenção de ferro a partir de seus óxidos. e) obtenção de amônia a partir de hidrogênio e nitrogênio. romance se refere a eletrólise da água, processo semelhante ocorre na produção do alumínio a partir da bauxita (Al 2 3 ). ANTEAU, S.. TUR. J.M. The Journal of rganic hemistry, v. 68, n (adaptado). Em que parte do corpo do NanoKid existe carbono quaternário? a) Mãos. b) abeça. c) Tórax. d) Abdômen. e) és. arbono quaternário é aquele que se encontra ligado a quatro outros carbonos, e este está presente nas mão veja. 2 Al Al (-) 4 Al é 4 Al (+) é Al Al Letra. Questão 83 A produção de aço envolve o aquecimento do minério de ferro, junto com carvão (carbono) e ar atmosférico em uma série de reações de oxidorredução. produto é chamado de ferro-gusa e contém cerca de 3,3% de carbono. Uma forma de eliminar o excesso de carbono é a oxidação a partir do aquecimento do ferro-gusa com gás oxigênio puro. s dois principais produtos formados são aço doce (liga de ferro com teor de 0,3% de carbono restante) e gás carbônico. As massas molares aproximadas dos elementos carbono e oxigênio são, respectivamente, 12 g/mol e 16 g/mol. LEE, J. D. Química inorgânica não tão concisa. São aulo: Edgard Blucher, 1999 (adaptado). onsiderando que um forno foi alimentado com 2,5 toneladas de ferro-gusa, a massa de gás carbônico formada, em quilogramas, na produção de aço doce, é mais próxima de a) 28. b) 75. c) 175. d) 275. e) 303.

6 ENEM 2013 MENTÁRI DAS QUESTÕES DE QUÍMIA E MEI AMBIENTE Fe gusa (3,3% de ) Fe doce (0,3% de ) MM = 12 g/mol MM = 16 g/mol m = 2,5 ton Fe gusa m =? 2 A obtenção do Fe doce a partir do Fe gusa ocorre pela oxidação de 3% do carbono presente no Fe gusa, de acordo com a equação; % de oxidado no Fe gusa 2,5 ton % m % 100m = 7,5 m = 0,075 ton. álculo da massa do 2 (estequiometria) massa massa 12 g g 0,075 t m 12m = 3,3 m = 3,3/12 m = 0,275 ton m = 275 Kg Questão 89 Entre as substâncias usadas para o tratamento de água está o sulfato de alumínio que, em meio alcalino, forma partículas em suspensão na água, às quais as impuzeras presentes no meio se aderem. método de separação comumente usado para retirar o sulfato de alumínio com as impurezas aderidas é a a) flotação. b) levigação. c) ventilação. d) peneiração. e) centrifugação. As partículas em suspenção são FLULADAS. orém adição de sulfato de alumínio aglomera as partículas, aumentando assim sua densidade e provocando sua decantação, portanto o enunciado da questão é incoerente com o processo que ocorre com as partículas.