ENEM 2016 PPL Terceira aplicação - Prova resolvida

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1 ENE 016 PPL Terceira aplicaçã - Prva reslvida 01. O quadr apresenta alguns exepls de cbustíveis epregads e residências, indústrias e eis de transprte. Cbustível Teperatura de fusã ( C) Teperatura de ebuliçã ( C) Butan ,5 Etanl etan etanl Octan Sã cbustíveis líquids à teperatura abiente de 5 C: a) Butan, etanl e etan. b) Etanl, etanl e ctan. c) etan, etanl e ctan. d) etanl e etan. e) Octan e butan. Resluçã: Alternativa B Sã cbustíveis líquids à teperatura abiente de 5 C: etanl, etanl e ctan. Cbustível Teperatura de fusã ( C) Teperatura de ebuliçã ( C) Butan S -135 L -0,5 Etanl S -11 L(5 C) etan S -183 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. Benjain Franklin ( ), pr vlta de 1757, percebeu que dis barcs que cpunha a frta c a qual viajava para Lndres peranecia estáveis, enquant s utrs era jgads pel vent. A questinar prquê daquele fenôen, fi infrad pel capitã que prvavelente s czinheirs havia arreessad óle pels lads ds barcs. Inquirind ais a respeit, sube que habitantes das ilhas d Pacífic jgava óle na água para ipedir que vent a agitasse e atrapalhasse a pesca. E 1774, Franklin reslveu testar fenôen jgand ua clher de chá (4 L) de óle de liva e u lag nde pequenas ndas era fradas. ais curis que efeit de acalar as ndas fi fat de que óle havia se espalhad cpletaente pel lag, nua área de aprxiadaente 000, frand u file fin. Ebra nã tenha sid a intençã riginal de Franklin, esse experient perite ua estiativa da rde de grandeza d taanh das léculas. Para iss, basta supr que óle se espalha até frar ua caada c ua única lécula de espessura. RAOS, C. H. I. História. CBE Infraçã, n. 9, Jan. 006 (adaptad). Nas cndições d experient realizad pr Franklin, as léculas d óle apresenta u taanh da rde de 1

2 a) b) c) d) e) Prfessra Snia Resluçã: Alternativa D h "altura " da lécula ( ) V 4 L 4 c A V A h h h 10 h, rde 03. Adicinar quantidades de álcl à gaslina, diferentes daquelas deterinadas pela legislaçã, é ua das fras de adulterá-la. U teste siples para aferir a quantidade de álcl presente na istura cnsiste e adicinar ua sluçã salina aqusa à astra de gaslina sb análise. Essa etdlgia de análise pde ser usada prque (a) a) água da sluçã salina interage c a gaslina da istura, frand duas fases, ua delas de álcl pur. b) álcl cntid na gaslina interage c a sluçã salina, frand duas fases, ua delas de gaslina pura. c) gaslina da istura sb análise interage c a sluçã salina, frand duas fases, ua delas de álcl pur. d) água da sluçã salina interage c álcl da istura, frand duas fases, ua delas de gaslina c sal. e) álcl cntid na gaslina interage c sal da sluçã salina, frand duas fases, ua delas de gaslina ais água. Resluçã: Alternativa B O álcl cntid na gaslina interage c a sluçã salina, frand duas fases, pis as léculas de etanl faze ligações de hidrgêni c a água e interações dipl-ín c s cátins e ânins presentes na sluçã salina. 04. A crescente prduçã industrial lança a ar diversas substâncias tóxicas que pde ser revidas pela passage d ar cntainad e tanques para filtraçã pr ateriais prss, u para dissluçã e água u slventes rgânics de baixa plaridade, u para neutralizaçã e sluções ácidas u básicas. U ds pluentes ais tóxics liberads na atsfera pela atividade industrial é a,3,7,8-tetraclrdixina. O O

3 Esse pluente pde ser revid d ar pela passage através de tanques cntend a) hexan. b) etanl. c) água destilada. d) ácid clrídric aqus. e) hidróxid de aôni aqus. Resluçã: Alternativa A A,3,7,8-tetraclrdixina pde ser revida d ar pela passage através de tanques cntend R 0. Send assi, hexan (aplar), pis trata-se de ua lécula, predinanteente, aplar ( ) aplar absrve aplar. O O Vetr resultante d ent dipl elétric nul 05. U bafôetr siples cnsiste e u tub cntend ua istura sólida de dicrat de ptássi e sílica uedecida c ácid sulfúric. Nesse teste, a detecçã da ebriaguez pr cnsu de álcl se dá visualente, pis a reaçã que crre é a xidaçã d álcl a aldeíd e a reduçã d dicrat (alaranjad) a cr (III) (verde) u cr (II) (azul). A equaçã balanceada da reaçã quíica que representa esse teste é: 3

4 - + + _ 7 3 l 3 a) Cr O (aq) + H (aq) + 3CH CH OH(g) Cr (aq) + 4H O( ) + 3CH COOH(g) _ 7 3 l 3 b) Cr O (aq) + 8H (aq) + 3CH CH OH(g) Cr (aq) + 7H O( ) + 3CH CHO(g) c) CrO (aq) + H (aq) + 3CH CH OH(g) Cr 3+ _ l 3 (aq) + 4H O( ) + 3CH CHO(g) - + _ 3+ _ 7 3 l 3 d) Cr O (aq) + 8H (aq) + 3CH CHO(g) Cr (aq) + 4H O( ) + 3CH COOH(g) - + _ + _ 4 3 l 3 e) CrO (aq) + H (aq) + 3CH CHO(g) Cr (aq) + H O( ) + 3CH COOH(g) Resluçã: Alternativa B A reaçã que crre é a xidaçã d álcl a aldeíd e a reduçã d dicrat (alaranjad) a cr (III) (verde): _ 7 3 l 3 Cr O (aq) + 8H (aq) + 3CH CH OH(g) Cr (aq) + 7H O( ) + 3CH CHO(g) Alaranjad Álcl verde Aldeíd 06. iatéri é ne de u estági n prcess de aadurecient de deterinads fruts, caracterizad pel auent d nível da respiraçã celular e d gás etilen (C H 4). C cnsequência, há escurecient d frut, que representa a perda de uitas tneladas de alients a cada an. É pssível prlngar a vida de u frut cliatéric pela eliinaçã d etilen prduzid. Na indústria, utiliza-se peranganat de ptássi (KnO 4) para xidar etilen a etilenglicl (HOCH CH OH), send prcess representad de fra siplificada na equaçã: KnO + 3C H + 4H O no + 3HOCH CH OH + KOH 4 4 O prcess de aadurecient ceça quand a cncentraçã de etilen n ar está e cerca de 1,0 g de C H 4 pr kg de ar. As assas lares ds eleents H, C, O, K e n sã, respectivaente, iguais a 1 g/l, 1 g/l, 16 g/l, 39 g/l e 55 g/l. A fi de diinuir essas perdas, se desperdíci de reagentes, a assa ínia de KnO 4 pr kg de ar é ais próxia de a) 0,7 g. b) 1,0 g. c) 3,8 g. d) 5,6 g. e) 8,5 g. Resluçã: Alternativa C 8 g/l; 158 g/l CH4 KnO4 KnO + 3C H + 4H O 158 g KnO 4 KnO4 no + 3HOCH CH OH + KOH g 1 g 158 g 1 g 3 8 g 3, g 3,8 g KnO4 KnO4 4

5 07. Atualente, sldads e cap, seja e treinaent u e cbate, pde aquecer suas refeições, prntas e ebaladas e blsas plásticas, utilizand aquecedres quíics, se precisar fazer fg. Dentr dessas blsas existe agnési etálic e pó e, quand sldad quer aquecer a cida, ele clca água dentr da blsa, prvend a reaçã descrita pela equaçã quíica: g(s) + H O( l ) g(oh) (s) + H (g) kj O aquecient dentr da blsa crre pr causa da a) reduçã sfrida pel xigêni, que é ua reaçã extérica. b) xidaçã sfrida pel agnési, que é ua reaçã extérica. c) reduçã sfrida pel agnési, que é ua reaçã endtérica. d) xidaçã sfrida pel hidrgêni, que é ua reaçã extérica. e) reduçã sfrida pel hidrgêni, que é ua reaçã endtérica. Resluçã: Alternativa B O aquecient dentr da blsa crre pr causa da xidaçã sfrida pel agnési, que é ua reaçã extérica, u seja, que libera calr (350 kj). g(s) + H O( l) 0 g(oh) (s) + H (g) kj + 0 xidaçã + g g + e Calr liberad 08. Para cparar a eficiência de diferentes cbustíveis, cstua-se deterinar a quantidade de calr liberada na cbustã pr l u graa de cbustível. O quadr stra valr de energia liberada na cbustã cpleta de alguns cbustíveis. Cbustível Δ H c a 5 C (kj/l) Hidrgêni (H ) - 86 Etanl (C H 5OH) etan (CH 4) etanl (CH 3OH) - 76 Octan (C 8H 18) As assas lares ds eleents H, C e O sã iguais a 1 g/l, 1 g/l e 16 g/l, respectivaente. ATKINS, P. Princípis de quíica. Prt Alegre: Bkan, 007 (adaptad). Qual cbustível apresenta air liberaçã de energia pr graa? a) Hidrgêni. b) Etanl. c) etan. d) etanl. e) Octan. Resluçã: Alternativa A O hidrgêni apresenta air liberaçã de energia pr graa (143 kj liberads). 5

6 Para hidrgêni (H ): H g/l 86 kj (liberads) 143 kj (liberads) g 1 g Para etanl (C H OH): CH5OH 5 46 g/l 1368 kj (liberads) 9,739 kj (liberads) 46 g 1 g Para etan (CH ): CH4 CH4 CH4 16 g/l kj (liberads) 55,65 kj (liberads) 16 g 1 g Para etanl (CH O): 31 g/l 3 76 kj (liberads) 3, 419 kj (liberads) 31 g 1 g Para ctan (C H ): 114 g/l kj (liberads) 47,991 kj (liberads) 114 g 1 g Prfessra Snia 09. A água cnsuida na airia das cidades brasileiras é btida pel trataent da água de ananciais. A parte inicial d trataent cnsiste n peneiraent e sedientaçã de partículas aires. Na etapa seguinte, disslve-se na água carbnat de sódi e, e seguida, sulfat de aluíni. O resultad é a precipitaçã de hidróxid de aluíni, que é puc slúvel e água, qual leva cnsig as partículas pluentes enres. Psterirente, a água passa pr u prcess de desinfecçã e, finalente, é dispnibilizada para cnsu. N prcess descrit, a precipitaçã de hidróxid de aluíni é viabilizada prque a) a dissluçã d aluíni resfria a sluçã. b) excess de sódi ipssibilita sua slubilizaçã. c) a xidaçã prvcada pel sulfat prduz hidrxilas. d) as partículas cntainantes enres atrae essa substância. e) equilíbri quíic d carbnat e água trna ei alcalin. Resluçã: Alternativa E A precipitaçã de hidróxid de aluíni é viabilizada, pis equilíbri quíic d carbnat e água trna ei alcalin. NaCO 3 (carbnat de sódi) disslvid na água : + CO + HO HO + CO + Na + Na + 3 CO3 + HO CO + OH ei básic u alcalin + OH 6

7 10. Td an, cresce a deanda undial de energia c auent das ppulações e d cnsu. É cada vez ais necessári buscar fntes alternativas que nã degrade s recurss d planeta ne cpreta a sbrevivência das espécies. Ainda há uit que se descbrir sbre us eficiente de recurss energétics prvenientes de fntes renváveis, as elas estã ais próxias d que parece da adçã e 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 getéricas e terelétricas. e) usinas aretrizes e cbustíveis fósseis. Resluçã: Alternativa C Células slares (utiliza a luz d Sl) e geradres eólics (utiliza vent) nã degrada s recurss naturais d planeta ne cpreta a sbrevivência das espécies. 11. A busca pr substâncias capazes de iniizar a açã d inset que ataca as plantações de tate n Brasil levu à síntese e a epreg de u ferôni sexual c a seguinte fórula estrutural: Ua indústria agrquíica necessita sintetizar u derivad c air eficácia. Para tant, ptencial substitut deverá preservar as seguintes prpriedades estruturais d ferôni sexual: funçã rgânica, cadeia nral e a iseria geétrica riginal. A fórula estrutural d substitut adequad a ferôni sexual btid industrialente é: a) b) c) d) e) 7

8 Resluçã: Alternativa E Prfessra Snia Fórula d ferôni desenvlvid: Funçã rgânica: éster de ácid carbxílic u éster. Cadeia carbônica: nral. Iseria geétrica: cis e trans. Fórula estrutural d substitut adequad, que apresenta estas características: 1. As águas ds ceans apresenta ua alta cncentraçã de íns e ph entre 8,0 e 8,3. Dentre esses íns estã e equilíbri as espécies carbnat (CO 3 -) e bicarbnat (HCO 3 -), representad pela equaçã quíica: HCO (aq) CO (aq) + H (aq) As águas ds ris, a cntrári, apresenta cncentrações uit baixas de íns e substâncias básicas, c u ph e trn de 6. A alteraçã significativa d ph das águas ds ris e ceans pde udar suas cpsições quíicas, pr precipitaçã de espécies disslvidas u redissluçã de espécies presentes ns sólids suspenss u ns sedients. A cpsiçã ds ceans é ens afetada pel lançaent de efluentes ácids, pis s ceans a) cntê grande quantidade de clret de sódi. b) cntê u vlue de água pura enr que ds ris. c) pssue ph ácid, nã send afetads peia adiçã de utrs ácids. d) tê a fraçã ds íns carbnat favrecida pela adiçã de ácid. e) apresenta u equilíbri entre s íns carbnat e bicarbnat, que atua c sisteatapã. Resluçã: Alternativa E A cpsiçã ds ceans é ens afetada pel lançaent de efluentes ácids (H + ), pis s ceans apresenta u equilíbri entre s íns carbnat e bicarbnat, que atua c sistea-tapã cnsuind excess de cátins H +. HCO (aq) CO (aq) + H (aq) O excess de cátins H + deslca equilíbri Auent da para a esquerda cncentraçã 13. Cbustíveis auttivs tê sid adulterads pela adiçã de substâncias u ateriais de baix valr cercial. Esse tip de cntravençã pde danificar s tres, auentar cnsu de cbustível e prejudicar ei abiente. Váris testes labratriais pde ser utilizads para identificar se u cbustível 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, u aterial cuente utilizad c adulterante. 8

9 Prpriedade Diesel Bidiesel Óle vegetal Densidade (g/c 3 ) 0,884 0,880 0,9 Pder calrífic (J/L) 38,3 33,3 36,9 Viscsidade ( /s) 3,9 4,7 37,0 Ter de enxfre (%) 1,3 < 0,001 < 0,001 C base nas infrações apresentadas n quadr, quais sã as duas prpriedades que pde ser epregadas tecnicaente para verificar se ua astra de diesel cercial está u nã adulterada c 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. Resluçã: Alternativa A A viscsidade e a densidade sã estáveis durante períd de arazenaent, pr iss, estas prpriedades pde ser epregadas tecnicaente para verificar se ua astra de diesel cercial está u nã adulterada. Prpriedade Diesel Óle vegetal Densidade (g/c 3 ) 0,884 0,9 Viscsidade ( /s) 3,9 37,0 14. O prcess de dessulfurizaçã é ua das etapas utilizadas na prduçã d diesel. Esse prcess cnsiste na xidaçã d enxfre presente na fra de sulfet de hidrgêni (H S) a enxfre eleentar (sólid) que é psterirente revid. U étd para essa extraçã quíica 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 cpsts de enxfre reanescentes e as deais léculas presentes n diesel sfrerã cbustã n tr. ARQUES FLHO, J. Estud da fase térica d prcess aus utilizand fluiddinâica cputacinal. Sã Paul: USP, 004 (adaptad). O benefíci d prcess aus é que, na cbustã d diesel, é iniizada a eissã de gases a) fradres de hidrcarbnets. b) prdutres de óxids de nitrgêni. c) eissres de nóxid de carbn. d) prtres da acidificaçã da chuva. e) deterinantes para auent d efeit estufa. Resluçã: Alternativa D O benefíci d prcess aus é que, na cbustã d diesel, é iniizada a eissã de gases prtres da acidificaçã da chuva, neste cas d dióxid de enxfre ( SO ). H S (g) + 3 O (g) SO (g) + H O( l) SO (g) + H S(g) 3S( l) + H O( l) 9

10 H S (g) + 3 O (g) SO (g) SO (g) + 4H S (g) 6S( l) + 4H O( l) Glbal 6HS(g) + 3 O (g) 6S( l)+ 6HO( l) Prfessra Snia + H O( l) 3S Glbal l 6H S(g) + 3 O (g) 3S ( ) + 6H O( l) Glbal l u H S(g) + O (g) S ( ) + H O( l) 15. As eissões de dióxid de carbn (CO ) pr veículs sã dependentes da cnstituiçã de cada tip de cbustível. Sabe-se que é pssível deterinar a quantidade eitida de CO, a partir das assas lares d carbn e d xigêni, iguais a 1 g/l e 16 g/l, respectivaente. E ua viage de férias, u indivídu percrreu 600 k e u veícul que cnse u litr de gaslina a cada 15 k de percurs. Cnsiderand que cnteúd de carbn e u litr dessa gaslina é igual a 0,6 kg, a assa de CO eitida pel veícul n abiente, durante a viage de férias descrita, é igual a a) 4 kg. b) 33 kg. c) 40 kg. d) 88 kg. e) 147 kg. Resluçã: Alternativa D 15 k 1 L de gaslina 600 k V V gaslina gaslina CO V gaslina 600 k 1 L 15 k 40 L Cnteúd de carbn e 1 L de gaslina 0,6 kg Cnteúd de carbn e 40 L de gaslina 40 0,6 kg 44 g/l 44 g de CO CO 1 g de C 40 0,6 kg de C 44 g 40 0,6 kg CO CO 88 kg 1 g 16. Para cnsuidr, é praticaente ipssível identificar a diferença entre a sacla bidegradável e a cu, feita de plietilen derivad d petróle. Alguns gverns unicipais já exige que s superercads fereça saclas bidegradáveis e substituiçã às saclas cuns. Dispnível e: Acess e 1 ag. 01. A atitude tada pels gverns unicipais deve-se a(à) a) air resistência que s ateriais bidegradáveis apresenta e relaçã as cuns. b) escassez das atérias-prias derivadas d petróle para prduçã das saclas cuns. c) cust cnsideravelente enr das saclas bidegradáveis e relaçã a das saclas cuns. d) air capacidade de prduçã das saclas bidegradáveis, já que as fntes pde ser renváveis. e) rápida decpsiçã das saclas bidegradáveis pela açã de bactérias, e cparaçã às saclas cuns. 10

11 Resluçã: Alternativa E Prfessra Snia A atitude tada pels gverns unicipais deve-se à rápida decpsiçã das saclas bidegradáveis pela açã de bactérias, e cparaçã às saclas cuns, que dera, aprxiadaente, cinquenta ans para sere degradadas. 17. O descarte d óle de czinha na rede de esgts gera diverss prbleas abientais. Pde-se destacar a cntainaçã ds curss-d'água, que te c ua das cnsequências a fraçã de ua película de óle na superfície, causand dans à fauna aquática, pr dificultar as trcas gassas, alé de diinuir a penetraçã ds rais slares n curs hídric. Dispnível e: Acess e: 3 ag. 01 (adaptad). Qual das prpriedades ds óles vegetais está relacinada as prbleas abientais citads? a) Alta iscibilidade e água. b) Alta reatividade c a água. c) Baixa densidade e relaçã à água. d) Baixa viscsidade e relaçã à água. e) Alt pnt de ebuliçã e relaçã à água. Resluçã: Alternativa C A prpriedade ds óles vegetais que está relacinada as prbleas abientais citads é a baixa densidade e relaçã à água, u seja, óle flutua frand ua película. 18. A btençã de energia pr ei da fissã nuclear d 35 U é uit superir quand cparada à cbustã da gaslina. O calr liberad na fissã d U é 8 10 J/g e na cbustã da gaslina é J/g. A assa de gaslina necessária para bter a esa energia na fissã de 1 kg de U é da rde de a) 10 3 g. b) 10 4 g. c) 10 5 g. d) 10 6 g. e) 10 9 g. Resluçã: Alternativa E 3 1 kg 10 g 35 1 g de U g de U 1 g de gaslina gaslina gaslina 4 gaslina 9 rde J J g J 5 10 J 1,6 10 g J J 11