ENEM 2015 - Prova resolvida Química

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ENEM 2015 - Prova resolvida Química
Professora Sonia
ENEM 2015 - Prova resolvida
Química
01. Hipóxia ou mal das alturas consiste na diminuição de oxigênio (O2) no sangue arterial do
organismo. Por essa razão, muitos atletas apresentam mal-estar (dores de cabeça, tontura, falta
de ar etc.) ao praticarem atividade física em altitudes elevadas. Nessas condições, ocorrerá uma
diminuição na concentração de hemoglobina oxigenada (HbO2) em equilíbrio no sangue, conforme
a relação:
Hb (aq) + O2 (aq) HbO2 (aq)
Mal da montanha. Disponível em: www.feng.pucrs.br. Acesso em: 11 fev. 2015 (adaptado).
A alteração da concentração de hemoglobina oxigenada no sangue ocorre por causa do(a)
a) elevação da pressão arterial.
b) aumento da temperatura corporal.
c) redução da temperatura do ambiente.
d) queda da pressão parcial de oxigênio.
e) diminuição da quantidade de hemácias.
Resolução:
Alternativa D
Teremos:
O2 (g) O2 (aq)
1 mol 0 mol
Quanto maior a altitude, menor a pressão (P) : queda da pressão parcial do O2 .
P ↓ ×V ↑= k
Deslocamento para a esquerda :

→ O2 (aq)
O2 (g) ←
esquerda
A concentração de O2 (aq) diminui.
O equilíbrio abaixo também desloca para a esquerda:

→ HbO2 (aq)
Hb(aq) + O2 (aq) ←
esquerda
Conclusão: a concentração de hemoglobina oxigenada no sangue diminui devido à queda da
pressão parcial do oxigênio.
02. Em um experimento, colocou-se água até a metade da capacidade de um frasco de vidro e, em
seguida, adicionaram-se três gotas de solução alcoólica de fenolftaleína. Adicionou-se bicarbonato
de sódio comercial, em pequenas quantidades, até que a solução se tornasse rosa. Dentro do
frasco, acendeu-se um palito de fósforo, o qual foi apagado assim que a cabeça terminou de
queimar. Imediatamente, o frasco foi tampado. Em seguida, agitou-se o frasco tampado e
observou-se o desaparecimento da cor rosa.
MATEUS. A. L. Quimica na cabeca. Belo Horizonte. UFMG, 2001 (adaptado)
A explicação para o desaparecimento da cor rosa é que, com a combustão do palito de fósforo,
ocorreu o(a)
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a) formação de óxidos de caráter ácido.
b) evaporação do indicador fenolftaleína.
c) vaporização de parte da água do frasco.
d) vaporização dos gases de caráter alcalino.
e) aumento do pH da solução no interior do frasco.
Resolução:
Alternativa A
A solução de bicarbonato de sódio tem caráter básico.
Na presença de fenolftaleína esta solução fica rosa.
A queima da cabeça do palito de fósforo libera óxidos ácidos como o trióxido de enxofre e o dióxido
de carbono, que neutralizam o meio básico fazendo com que fique incolor.
Na + + HCO3− + H2O Na + + OH− + H2CO3
H2O + CO2
Na + + HCO3− + H2O Na + + OH− + H2O + CO2
−
HCO3− OH
+ CO2
meio
básico
SO3 + H2O → H2SO4
H2SO4 → 2H+ + SO24−
2HCO3− 2OH− + 2CO2
2H+ + 2OH− → 2H2O (neutralização)
03. Uma pessoa abre sua geladeira, verifica o que há dentro e depois fecha a porta dessa
geladeira. Em seguida, ela tenta abrir a geladeira novamente, mas só consegue fazer isso depois
de exercer uma força mais intensa do que a habitual.
A dificuldade extra para reabrir a geladeira ocorre porque o (a)
a) volume de ar dentro da geladeira diminuiu.
b) motor da geladeira está funcionando com potência máxima.
c) força exercida pelo ímã fixado na porta da geladeira aumenta.
d) pressão no interior da geladeira está abaixo da pressão externa.
e) temperatura no interior da geladeira é inferior ao valor existente antes de ela ser aberta.
Resolução:
Alternativa D
Ao abrir a geladeira, a pessoa deixa o ar frio, mais denso, “escapar” e a pressão interna diminui.
Como a pressão externa é maior (Pexterna > Pint erna ) ocorre uma dificuldade extra para reabrir a
geladeira. Com o passar do tempo ocorre a pressão interna se iguala com a pressão externa devido
à entrada de ar na geladeira pelas frestas, já que o sistema não é totalmente lacrado e isolado.
04. A bomba
reduz neutros e neutrinos, e abana-se com o leque da reação em cadeia.
ANDRADE C. D. Poesia completa e prosa. Rio de Janeiro. Aguilar, 1973 (fragmento).
Nesse fragmento de poema, o autor refere-se à bomba atômica de urânio. Essa reação é dita “em
cadeia” porque na
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a) fissão do 235U ocorre liberação de grande quantidade de calor, que dá continuidade à reação.
b) fissão de 235U ocorre liberação de energia, que vai desintegrando o isótopo 238U, enriquecendo-o
em mais 235U.
c) fissão do 235U ocorre uma liberação de nêutrons, que bombardearão outros núcleos.
d) fusão do 235U com 238U ocorre formação de neutrino, que bombardeará outros núcleos
radioativos.
e) fusão do 235U com 238U ocorre formação de outros elementos radioativos mais pesados, que
desencadeiam novos processos de fusão.
Resolução:
Alternativa C
As reações em cadeia são iniciadas por nêutrons, por exemplo, um núcleo de urânio-235 pode
combinar-se com um nêutron e formar urânio-236, como esse núcleo é instável ele se divide em
partículas de número atômico próximo (novos núcleos) e libera mais nêutrons que podem se
combinar com novos átomos de urânio-236 e assim sucessivamente liberando assim uma
quantidade gigantesca de energia.
05. Para proteger estruturas de aço da corrosão, a indústria utiliza uma técnica chamada
galvanização. Um metal bastante utilizado nesse processo é o zinco, que pode ser obtido a partir
de um minério denominado esfalerita (ZnS), de pureza 75%. Considere que a conversão do minério
em zinco metálico tem rendimento de 80 % nesta sequência de equações químicas:
2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2
ZnO + CO → Zn + CO2
Considere as massas molares:
ZnS (97 g/mol); O2 (32 g/mol); ZnO (81 g/mol); SO2 (64 g/mol); CO (28 g/mol); CO2 (44 g/mol); e
Zn (65 g/mol).
Que valor mais próximo de massa de zinco metálico, em quilogramas, será produzido a partir de
100 kg de esfalerita?
a) 25
b) 33
c) 40
d) 50
e) 54
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Resolução:
Alternativa C
Teremos:
2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2
2ZnO + 2CO → 2Zn + 2CO2
Global
2ZnS + 3O2 + 2CO → 2SO2 + 2Zn + 2CO2
2 × 97 g
2 × 65 g × 0,80
0,75 × 100 kg
mZn
mZn = 40,206185 kg ≈ 40 kg
06. O aproveitamento de resíduos florestais vem se tornando cada dia mais atrativo, pois eles são
uma fonte renovável de energia. A figura representa a queima de um bio-óleo extraído do resíduo
de madeira, sendo ∆H1 a variação de entalpia devido à queima de 1 g desse bio-óleo, resultando
em gás carbônico e água líquida, e ∆H2, a variação de entalpia envolvida na conversão de 1 g de
água no estado gasoso para o estado líquido.
Energia
Bio-óleo + O2 (g)
∆H1 = -18,8 kJ/g
CO2 (g) + H2O (g)
∆H2 = -2,4 kJ/g
CO2 (g) + H2O (l)
A variação de entalpia, em kJ, para a queima de 5 g desse bio-óleo resultando em CO2 (gasoso) e
H2O (gasoso) é:
a) –106.
b) –94,0.
c) –82,0.
d) –21,2.
e) –16,4.
Resolução:
Alternativa C
A partir da análise do diagrama, vem:
Bio − óleo + O2 (g) → CO2 (g) + H2O( )
∆H1 = −18,8 kJ/g
CO2 (g) + H2O(g) → CO2 (g) + H2O( )
∆H2 = − 2,4 kJ/g
Invertendo a segunda equação e aplicando a Lei de Hess, teremos:
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Bio − óleo + O2 (g) → CO2 (g) + H2O( )
∆H1 = −18,8 kJ/g
CO2 (g) + H2O( ) → CO2 (g) + H2O(g)
∆H2 = + 2,4 kJ/g
Global
Bio − óleo + O2 (g) → CO2 (g) + H2O(g) ∆H = ∆H1 + ∆H2
∆H = −18,8 + 2,4 = −16,4 kJ/g
− 16,4 kJ (liberados)
5 × (−16,4) kJ (liberados)
1g
5g
−82,0 kJ
Variação de entalpia = −82,0 kJ
07. Vários ácidos são utilizados em indústrias que descartam seus efluentes nos corpos d'água,
como rios e lagos, podendo afetar o equilíbrio ambiental. Para neutralizar a acidez, o sal carbonato
de cálcio pode ser adicionado ao efluente, em quantidades apropriadas, pois produz bicarbonato,
que neutraliza a água. As equações envolvidas no processo são apresentadas:
(I) CaCO3 (s) + CO2 (g) + H2O ( ) Ca2+ (aq) + 2 HCO3– (aq)
(II) HCO3– (aq) H+ (aq) + CO32- (aq)
K1 = 3,0 × 10–11
(III) CaCO3 (s) Ca2+ (aq) + CO32- (aq)
K2 = 6,0 × 10–9
(IV) CO2 (g) + H2O ( ) H+ (aq) + HCO3– (aq)
K3 = 2,5 × 10–7
Com base nos valores das constantes de equilíbrio das reações II, III e IV a 25°C, qual é o valor
numérico da constante de equilíbrio da reação I?
a) 4,5 × 10–26
b) 5,0 × 10–5
c) 0,8 × 10–9
d) 0,2 × 105
e) 2,2 × 1026
Resolução:
Alternativa B
A partir das equações fornecidas, vem:
(I) CaCO3 (s) + CO2 (g) + H2O ( ) Ca2+ (aq) + 2 HCO3– (aq)
K reação I =
[Ca 2 + ][HCO3− ]2
[CO2 ]
(II) HCO3– (aq) H+ (aq) + CO32- (aq)
K1 =
[H+ ][CO32− ]
[HCO3− ]
(III) CaCO3 (s) Ca2+ (aq) + CO32- (aq)
K 2 = [Ca 2 + ][CO32 − ]
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(IV) CO2 (g) + H2O ( ) +
K3 =
H+
(aq) + HCO3 (aq)
–
−
[H ][HCO3 ]
[CO2 ]
Observa-se que:
[Ca 2+ ][HCO3− ]2
K reação I =
[CO2 ]
K reação I
K reação I
 [Ca 2 + ][CO 2 − ] × [H+ ] [HCO − ] 
3
3 


 [Ca 2 + ][HCO3− ]2
[CO2 ]
=
=
[CO2 ]
[H+ ] [CO32 − ]





[HCO3− ]


K2 × K3
=
K1
K reação I =
6,0 × 10−9 × 2,5 × 10−7
3,0 × 10−11
K reação I = 5,0 × 10−5
08. A calda bordalesa é uma alternativa empregada no combate a doenças que afetam folhas de
plantas. Sua produção consiste na mistura de uma solução aquosa de sulfato de cobre(II), CuSO4,
com óxido de cálcio, CaO, e sua aplicação só deve ser realizada se estiver levemente básica. A
avaliação rudimentar da basicidade dessa solução é realizada pela adição de três gotas sobre uma
faca de ferro limpa. Após três minutos, caso surja uma mancha avermelhada no local da
aplicação, afirma-se que a calda bordalesa ainda não está com a basicidade necessária. O quadro
apresenta os valores de potenciais padrão de redução (E0) para algumas semirreações de redução.
Semirreação de redução
Ca 2 + + 2e − → Ca
E0 (V)
-2,87
Fe3 + + 3e− → Fe
-0,04
Cu2+ + 2e − → Cu
+0,34
Cu+ + e− → Cu
+0,52
Fe3 + + e − → Fe2 +
+0,77
MOTTA, I. S. Calda bordalesa: utilidades e preparo. Dourados: Embrapa, 2008 (adaptado).
A equação química que representa a reação de formação da mancha avermelhada é:
a) Ca2+ (aq) + 2 Cu+ (aq) → Ca (s) + 2 Cu2+ (aq).
b) Ca2+ (aq) + 2 Fe2+ (aq) → Ca (s) + 2 Fe3+ (aq).
c) Cu2+ (aq) + 2 Fe2+ (aq) → Cu (s) + 2 Fe3+ (aq).
d) 3 Ca2+ (aq) + 2 Fe (s) → 3 Ca (s) + 2 Fe3+ (aq).
e) 3 Cu2+ (aq) + 2 Fe (s) → 3 Cu (s) + 2 Fe3+ (aq).
Resolução:
Alternativa E
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Tem-se a aplicação de uma solução de CuSO4 (Cu2+(SO4)2-) em uma placa de ferro (Fe0), concluí-se
que Cu2+ e Fe0 estão envolvidos no processo. A partir do quadro selecionamos as equações
envolvidas, ou seja, aquelas que apresentam Cu2+ e Fe0:
Semirreação de redução
Fe3 + + 3e− → Fe
E0 (V)
-0,04
Cu2+ + 2e − → Cu
+0,34
+0,34 V > −0,04 V
Fe3 + + 3e − → Fe (×2; inverter)
Cu2+ + 2e − → Cu (×3; manter)
2Fe → 2Fe3 + + 6e−
3Cu2 + + 6e − → 3Cu
2Fe + 3Cu2+ → 2Fe3 + + 3Cu
Global
3Cu2 + (aq) + 2Fe(s) → 3Cu(s) + 2Fe3 + (aq)
Global
09. Hidrocarbonetos podem ser obtidos em laboratório por descarboxilação oxidativa anódica,
processo conhecido como eletrossíntese de Kolbe. Essa reação é utilizada na síntese de
hidrocarbonetos diversos, a partir de óleos vegetais, os quais podem ser empregados como fontes
alternativas de energia, em substituição aos hidrocarbonetos fósseis. O esquema ilustra
simplificadamente esse processo.
OH eletrólise
2
+2CO2
KOH
METANOL
O
AZEVEDO. D. C.: GOULART. M. O. F. Estereosseletividade em reações eletródicas. Quimica Nova.
n. 2. 1997 (adaptado).
Com base nesse processo, o hidrocarboneto produzido na eletrólise do ácido 3,3-dimetil-butanoico
éo
a) 2,2,7,7 -tetrametil-octano.
b) 3,3,4,4-tetrametil-hexano.
c) 2,2,5,5-tetrametil-hexano.
d) 3,3,6,6-tetrametil-octano.
e) 2,2,4,4-tetrametil-hexano.
Resolução:
Alternativa C
Para o ácido 3,3-dimetil-butanoico, vem:
OH
2
O
3,3-dimetilbutanoico
eletrólise
+2CO2
KOH
METANOL
2,2,5,5-tetrametil-hexano
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10. A definição de queimadura é bem ampla, porém, basicamente, é a lesão causada pela ação
direta ou indireta produzida pela transferência de calor para o corpo. A sua manifestação varia
desde bolhas (flictenas) até formas mais graves, capazes de desencadear respostas sistêmicas
proporcionais à gravidade da lesão e sua respectiva extensão. Muitas vezes, os primeiros socorros
prestados à vítima, ao invés de ajudar, acabam agravando ainda mais a situação do paciente.
Disponlvel em: www.bombeiros-bm.rs.gov.br.Acesso em: 28 tev. 2012 (adaptado).
Ao se deparar com um indivíduo que sofreu queimadura com formação de flictena, o procedimento
de primeiros socorros que deve ser realizado antes de encaminhar o paciente ao hospital é
a) colocar gelo sobre a flictena para amenizar o ardor.
b) utilizar manteiga para evitar o rompimento da flictena.
c) passar creme dental para diminuir a ardência da flictena.
d) perfurar a flictena para que a água acumulada seja liberada.
e) cobrir a flictena com gazes molhadas para evitar a desidratação.
Resolução:
Alternativa E
O procedimento de primeiros socorros que deve ser realizado antes de encaminhar o paciente ao
hospital é cobrir a flictena (bolha) com gazes molhadas para evitar a perda de água, ou seja, a
desidratação.
11. Pesticidas são substâncias utilizadas para promover o controle de pragas. No entanto, após
sua aplicação em ambientes abertos, alguns pesticidas organoclorados são arrastados pela água
até lagos e rios e, ao passar pelas guelras dos peixes, podem difundir-se para seus tecidos
lipídicos e lá se acumularem.
A característica desses compostos, responsável pelo processo descrito no texto, é o(a)
a) baixa polaridade.
b) baixa massa molecular.
c) ocorrência de halogênios.
d) tamanho pequeno das moléculas.
e) presença de hidroxilas nas cadeias.
Resolução:
Alternativa A
Pesticidas organoclorados podem difundir-se nos tecidos lipídicos dos peixes.
Concluí-se que estes pesticidas são lipofílicos, ou seja, são atraídos por compostos apolares, logo
apresentam baixa polaridade.
12. A hidroponia pode ser definida como uma técnica de produção de vegetais sem
necessariamente a presença de solo. Uma das formas de implementação é manter as plantas com
suas raízes suspensas em meio líquido, de onde retiram os nutrientes essenciais. Suponha que
um produtor de rúcula hidropônica precise ajustar a concentração de íon nitrato (NO3-) para
0,009 mol/L em um tanque de 5000 litros e, para tanto, tem em mãos uma solução comercial
nutritiva de nitrato de cálcio 90 g/L.
As massas molares dos elementos N, O e Ca são iguais a 14 g/mol, 16 g/mol e 40 g/mol,
respectivamente.
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Qual o valor mais próximo do volume da solução nutritiva, em litros, que o produtor deve
adicionar ao tanque?
a) 26
b) 41
c) 45
d) 51
e) 82
Resolução:
Alternativa B
Solução comercial de nitrato de cálcio: 90 g/L.
Em 1 litro de solução nutritiva :
Ca(NO3 )2 → Ca 2 + + 2NO3−
1mol
2 mols
164 g
90 g
2 mols
n −
n
NO3−
NO3
= 1,097 mol
[NO3− ]solução nutritiva = 1,097 mol/L
[NO3− ]ajustada × Vtan que = [NO3− ]solução nutritiva × Vajustado
0,009 × 5.000 = 1,097 × Vajustado
Vajustado = 41,02 L ≈ 41 L
13. Alimentos em conserva são frequentemente armazenados em latas metálicas seladas,
fabricadas com um material chamado folha de flandres, que consiste de uma chapa de aço
revestida com uma fina camada de estanho, metal brilhante e de difícil oxidação. É comum que a
superfície interna seja ainda revestida por uma camada de verniz à base de epóxi, embora
também existam latas sem esse revestimento, apresentando uma camada de estanho mais
espessa.
SANTANA. V. M. S. A leitura e a quimica das substâncias.
Cadernos PDE. Ivaiporã
Secretaria de Estado da Educação do Paraná (SEED); Universidade Estadual de Londrina, 2010
(adaptado).
Comprar uma lata de conserva amassada no supermercado é desaconselhável porque o amassado
pode
a) alterar a pressão no interior da lata, promovendo a degradação acelerada do alimento.
b) romper a camada de estanho, permitindo a corrosão do ferro e alterações do alimento.
c) prejudicar o apelo visual da embalagem, apesar de não afetar as propriedades do alimento.
d) romper a camada de verniz, fazendo com que o metal tóxico estanho contamine o alimento.
e) desprender camadas de verniz, que se dissolverão no meio aquoso, contaminando o alimento.
Resolução:
Alternativa B
Comprar uma lata de conserva amassada no supermercado é desaconselhável porque o amassado
pode romper a camada de estanho, permitindo a corrosão do ferro e alterações do alimento, ou
seja, o ferro da lata pode sofrer oxidação (Fe(s) → Fe2 + (aq) + 2e − ) contaminando o alimento.
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14. A química verde permite o desenvolvimento tecnológico com danos reduzidos ao meio
ambiente, e encontrar rotas limpas tem sido um grande desafio. Considere duas rotas diferentes
utilizadas para a obtenção de ácido adípico, um insumo muito importante para a indústria têxtil e
de plastificantes.
Rota tradicional (marrom)
O
OOH
Co
Cr (III)
o
OH
+
Lavagem
cáustica
180 C
o
HNO 3 60 %
120 C
5+
V , Cu
O
O
OH
+ CO2 + N2O
OH
Rota verde
O
Na2WO4, 4H2O2
O
OH
o
75 - 90 C
+ 4H2O
OH
LENARDAO, E.J. et al. Greon chemistry - Os doze Princípios da Química Verde e sua inserção nas
atividades de ensino e pesquisa.
Quimica Nova n.1 2003 (adaptado).
Que fator contribui positivamente para que a segunda rota de síntese seja verde em comparação à
primeira?
a) Etapa única na síntese.
b) Obtenção do produto puro.
c) Ausência de reagentes oxidantes.
d) Ausência de elementos metálicos no processo.
e) Gasto de energia nulo na separação do produto.
Resolução:
Alternativa A
Percebemos que a rota tradicional ocorre em três etapas:
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etapa 1
OOH
Co
etapa 2
O
Cr (III)
180 oC
OH
+
Lavagem
cáustica
o
HNO3 60 %
etapa 3 120 C
5+
V , Cu
O
O
OH
+ CO 2 + N 2O
OH
Já a rota verde ocorre em apenas uma etapa:
Na2WO4, 4H2O2
O
OH
o
75 - 90 C
+ 4H2O
OH
Conclusão: o fator que contribui positivamente para que a segunda rota de síntese seja verde em
comparação à primeira é o fato de ocorrer em uma única etapa gerando menos resíduos tóxicos
ou subprodutos e utilizando menos reagentes nocivos ao meio ambiente. Além disso, tem-se uma
economia de tempo na execução processo.
15. Uma forma de organização de um sistema biológico é a presença de sinais diversos utilizados
pelos indivíduos para se comunicarem. No caso das abelhas da espécie Apis mellifera, os sinais
utilizados podem ser feromônios. Para saírem e voltarem de suas colmeias, usam um feromônio
que indica a trilha percorrida por elas (Composto A). Quando pressentem o perigo, expelem um
feromônio de alarme (Composto B), que serve de sinal para um combate coletivo. O que diferencia
cada um desses sinais utilizados pelas abelhas são as estruturas e funções orgânicas dos
feromônios.
CH2OH
CH3
CH3COO(CH2)CH
Composto B
CH3
Composto A
QUADROS, A. L. Os feromônios e o ensino de química.
Quimica Nova na Escola, n. 7, maio 1998 (adaptado).
As funções orgânicas que caracterizam os feromônios de trilha e de alarme são, respectivamente,
a) álcool e éster.
b) aldeído e cetona.
c) éter e hidrocarboneto.
d) enol e ácido carboxílico.
e) ácido carboxílico e amida.
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Resolução:
Alternativa A
As funções orgânicas que caracterizam os feromônios de trilha e de alarme são, respectivamente,
álcool e éster.
álcool
éster
CH2OH
CH3
CH3COO(CH2)CH
Composto B
CH3
O
Composto A
H3C
C
CH3
O
CH2
HC
CH3
16. O permanganato de potássio (KMnO4) é um agente oxidante forte muito empregado tanto em
nível laboratorial quanto industrial. Na oxidação de alcenos de cadeia normal, como o 1-fenil-1propeno, ilustrado na figura, o KMnO4 é utilizado para a produção de ácidos carboxílicos.
1-fenil-1-propeno
Os produtos obtidos na oxidação do alceno representado, em solução aquosa de KMnO4, são:
a) Ácido benzoico e ácido etanoico.
b) Ácido benzoico e ácido propanoico.
c) Ácido etanoico e ácido 2-feniletanoico.
d) Ácido 2-feniletanoico e ácido metanoico.
e) Ácido 2-feniletanoico e ácido propanoico.
Resolução:
Alternativa A
Teremos:
O
O
[O]
OH
KMnO4
1-fenil-1-propeno
ácido benzoico
+
OH
ácido etanoico
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17. Um grupo de pesquisadores desenvolveu um método simples, barato e eficaz de remoção de
petróleo contaminante na água, que utiliza um plástico produzido a partir do líquido da castanhade-caju (LCC). A composição química do LCC é muito parecida com a do petróleo e suas
moléculas, por suas características, interagem formando agregados com o petróleo. Para retirar os
agregados da água, os pesquisadores misturam ao LCC nanopartículas magnéticas.
KIFFER, D. Novo metodo para remocao de petroleo usa oleo de mamona e castanha-de-caju.
Disponivel em: www.faperj.br.Acessoem: 31 jul. 2012 (adaptado).
Essa técnica considera dois processos de separação de misturas, sendo eles, respectivamente,
a) flotação e decantação.
b) decomposição e centrifugação.
c) floculação e separação magnética.
d) destilação fracionada e peneiração.
e) dissolução fracionada e magnetização.
Resolução:
Alternativa C
Os agregados formados pelo plástico produzido a partir do líquido da castanha-de-caju (LCC) e
pelo petróleo não se misturam à água, ou seja, ocorre floculação.
As nanopartículas magnéticas são atraídas por imãs, ou seja, ocorre separação magnética.
18. A soda cáustica pode ser usada no desentupimento de encanamentos domésticos e tem, em
sua composição, o hidróxido de sódio como principal componente, além de algumas impurezas. A
soda normalmente é comercializada na forma sólida, mas que apresenta aspecto "derretido"
quando exposta ao ar por certo período.
O fenômeno de “derretimento” decorre da
a) absorção da umidade presente no ar atmosférico.
b) fusão do hidróxido pela troca de calor com o ambiente.
c) reação das impurezas do produto com o oxigênio do ar.
d) adsorção de gases atmosféricos na superfície do sólido.
e) reação do hidróxido de sódio com o gás nitrogênio presente no ar.
Resolução:
Alternativa A
O principal componente da mistura conhecida como soda cáustica é o hidróxido de sódio (NaOH).
Esta base absorve água da atmosfera, ou seja, é um composto higroscópico. O hidróxido de sódio
ao ser hidratado forma uma espécie de pasta apresentando o aspecto "derretido" citado no texto.
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ENEM 2015 PPL
01. O urânio é um elemento cujos átomos contêm 92 prótons, 92 elétrons e entre 135 e 148
nêutrons. O isótopo de urânio 235U é utilizado como combustível em usinas nucleares, onde, ao
ser bombardeado por nêutrons, sofre fissão de seu núcleo e libera uma grande quantidade de
energia (2,35 × 1010 kJ mol). O isótopo 235U ocorre naturalmente em minérios de urânio, com
concentração de apenas 0,7 %. Para ser utilizado na geração de energia nuclear, o minério é
submetido a um processo de enriquecimento, visando aumentar a concentração do isótopo 235U
para, aproximadamente, 3 % nas pastilhas. Em décadas anteriores, houve um movimento
mundial para aumentar a geração de energia nuclear buscando substituir, parcialmente, a
geração de energia elétrica a partir da queima do carvão, o que diminui a emissão atmosférica de
CO2 (gás com massa molar igual a 44 g/mol).
A queima do carvão é representada pela equação química:
C(s) + O2 (g) → CO2 (g)
∆H = −400 kJ mol
Qual é a massa de CO2, em toneladas, que deixa de ser liberada na atmosfera, para cada 100 g de
pastilhas de urânio enriquecido utilizadas em substituição ao carvão como fonte de energia?
a) 2,10
b) 7,70
c) 9,00
d) 33,0
e) 300
Resolução:
Alternativa D
100 g de pastilhas de urânio têm 3 % de U-235.
mU −235 = 0,03 × 100 g = 3,0 g
235 g de U − 235
3,0 g g de U − 235
2,35 × 1010 kJ
E
E = 3,0 × 108 kJ
MCO2 = 44 g /mol
C(s) + O2 (g) → CO2 (g)
∆H = −400 kJ mol
44 g
400 kJ liberados
mCO2
3,0 × 108 kJ liberados
mCO2 = 0,33 × 108 g = 33,0 × 106 g
mCO2 = 33,0 t
02. O cobre presente nos fios elétricos e instrumentos musicais é obtido a partir da ustulação do
minério calcosita (Cu2S). Durante esse processo, ocorre o aquecimento desse sulfeto na presença
de oxigênio, de forma que o cobre fique “livre” e o enxofre se combine com o O2 produzindo SO2,
conforme a equação química:
∆
Cu2S(s) + O2 (g) → 2Cu( ) + SO2 (g)
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As massas molares dos elementos Cu e S são, respectivamente, iguais a 63,5 g/mol e 32 g/mol.
CANTO, E. L. Minerais, minérios, metais: de onde vêm?, para onde vão?
São Paulo: Moderna, 1996 (adaptado).
Considerando que se queira obter 16 mols do metal em uma reação cujo rendimento é de 80%, a
massa, em gramas, do minério necessária para obtenção do cobre é igual a
a) 955.
b) 1.018.
c) 1.590.
d) 2.035.
e) 3.180.
Resolução:
Alternativa C
Cu2S = 159
r = 80 % = 0,80
∆
Cu2S(s) + O2 (g) → 2Cu( ) + SO2 (g)
159 g
2 mols × 0,80
mCu2S
16 mols
mCu2S = 1.590 g
03. Sais de amônio são sólidos iônicos com alto ponto de fusão, muito mais solúveis em água que
as aminas originais e ligeiramente solúveis em solventes orgânicos apolares, sendo compostos
convenientes para serem usados em xaropes e medicamentos injetáveis. Um exemplo é a efedrina,
que funde a 79 °C, tem um odor desagradável e oxida na presença do ar atmosférico formando
produtos indesejáveis. O cloridrato de efedrina funde a 217 °C, não se oxida e é inodoro, sendo o
ideal para compor os medicamentos.
De acordo com o texto, que propriedade química das aminas possibilita a formação de sais de
amônio estáveis, facilitando a manipulação de princípios ativos?
a) Acidez.
b) Basicidade.
c) Solubilidade.
d) Volatilidade.
e) Aromaticidade.
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Resolução:
Alternativa B
As aminas são classificadas como bases de Lewis.
OH
OH
CH
CH
HC
C
CH
HC
CH
N
CH
H
..
CH3
+
+
H
Cl
CH3
CH
CH
HC
C
CH
HC
CH
N
CH
CH3
+
H
CH3Cl
-
H
04. Além de ser uma prática ilegal, a adulteração de combustíveis é prejudicial ao meio ambiente,
ao governo e, especialmente, ao consumidor final. Em geral, essa adulteração é feita utilizando
compostos com propriedades físicas semelhantes às do combustível, mas de menor valor
agregado.
Considerando um combustível com 20 % de adulterante, a mistura em que a adulteração seria
identificada visualmente é
a) etanol e água.
b) etanol e acetona.
c) gasolina e água.
d) gasolina e benzeno.
e) gasolina e querosene.
Resolução:
Alternativa C
Gasolina (apolar) e água (polar) não se misturam devido à diferença de polaridade.
A mistura formada teria duas fases e a adulteração seria identificada visualmente.
05. A obtenção de sistemas coloidais estáveis depende das interações entre as partículas
dispersas e o meio onde se encontram. Em um sistema coloidal aquoso, cujas partículas são
hidrofílicas, a adição de um solvente orgânico miscível em água, como etanol, desestabiliza o
coloide, podendo ocorrer a agregação das partículas preliminarmente dispersas.
A desestabilização provocada pelo etanol ocorre porque
a) a polaridade da água no sistema coloidal é reduzida.
b) as cargas superficiais das partículas coloidais são diminuídas.
c) as camadas de solvatação de água nas partículas são diminuídas.
d) o processo de miscibilidade da água e do solvente libera calor para o meio.
e) a intensidade dos movimentos brownianos das partículas coloidais é reduzida.
Resolução:
Alternativa C
O etanol (CH3CH2OH) faz ligações de hidrogênio com a água.
As camadas de solvatação formadas por moléculas de água são atraídas pelo etanol e o colóide é
desestabilizado.
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06. O papel tem na celulose sua matéria-prima, e uma das etapas de sua produção é o
branqueamento, que visa remover a lignina da celulose. Diferentes processos de branqueamento
usam, por exemplo, cloro (C 2 ), hipoclorito de sódio (NaCO), oxigênio (O2 ) ozônio (O3 ) ou
peróxido de hidrogênio (H2O2 ). Alguns processos de branqueamento levam à formação de
compostos organoclorados. São apresentadas as estruturas de um fragmento da lignina e do
tetracloroguaiacol, um dos organoclorados formados no processo de branqueamento.
Os reagentes capazes de levar à formação de organoclorados no processo citado são
a) O2 e O3.
b) C 2 e O2.
c) H2O2 e C 2 .
d) NaCO e O3 .
e) NaCO e C 2 .
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Resolução:
Alternativa E
Os reagentes capazes de levar à formação de organoclorados no processo citado são
NaCO (CO− ) e C 2 , neste caso, chega-se à conclusão devido à presença de cloro em suas
fórmulas e na estrutura do organoclorado fornecido no enunciado.
07. Os calcários são materiais compostos por carbonato de cálcio, que podem atuar como
sorventes do dióxido de enxofre (SO2 ), um importante poluente atmosférico. As reações envolvidas
no processo são a ativação do calcário, por meio de calcinação, e a fixação do SO2 , com a
formação de um sal de cálcio, como ilustrado pelas equações químicas simplificadas.
calor
CaCO3 
→ CaO + CO2
CaO + SO2 +
1
2
O2 → Sal de cálcio
Considerando-se as reações envolvidas nesse processo de dessulfurização, a fórmula química do
sal de cálcio corresponde a
a) CaSO3.
b) CaSO4.
c) CaS2O8.
d) CaSO2.
e) CaS2O7.
Resolução:
Alternativa B
Considerando-se as reações envolvidas nesse processo de dessulfurização, a fórmula química do
sal de cálcio corresponde a CaSO4 :
calor
CaCO3 
→ CaO + CO2
1
CaO + SO2 + O2 → CaSO4
2 SO3
Observação: sorventes são materiais sólidos que retêm compostos químicos em sua superfície.
08. Cinco indústrias de ramos diferentes foram instaladas ao longo do curso de um rio. O
descarte dos efluentes dessas indústrias acarreta impacto na qualidade de suas águas. O pH foi
determinado em diferentes pontos desse rio, a 25 °C, e os resultados são apresentados no quadro.
Pontos de coleta
Antes da primeira indústria
Entre a primeira e a segunda
indústria
Entre a segunda e a terceira
indústria
Entre a terceira e a quarta
indústria
Entre a quarta e a quinta
indústria
Após a quinta indústria
Valor do pH
5,5
5,5
7,5
7,0
7,0
6,5
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A indústria que descarta um efluente com características básicas é a
a) primeira.
b) segunda.
c) terceira.
d) quarta.
e) quinta.
Resolução:
Alternativa B
pH > 7 implica em características básicas.
Pontos de coleta
Valor do pH
Entre a segunda e a terceira
7,5 (básico)
indústria
Entre a terceira e a quarta
7,0 (neutro)
indústria
De acordo com a tabela fornecida, a indústria que descarta um efluente com características
básicas é a segunda.
09. O poli(ácido lático) ou PLA é um material de interesse tecnológico por ser um polímero
biodegradável e bioabsorvível. O ácido lático, um metabólito comum no organismo humano, é a
matéria-prima para produção do PLA, de acordo com a equação química simplificada:
Que tipo de polímero de condensação é formado nessa reação?
a) Poliéster.
b) Polivinila.
c) Poliamida.
d) Poliuretana.
e) Policarbonato.
Resolução:
Alternativa A
Verifica-se a formação da função éster no elo de repetição do polímero, ou seja, tem-se um
poliéster.
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10. O alumínio é um metal bastante versátil, pois, a partir dele, podem-se confeccionar materiais
amplamente utilizados pela sociedade. A obtenção do alumínio ocorre a partir da bauxita, que é
purificada e dissolvida em criolita fundida (Na 3 AF6 ) e eletrolisada a cerca de 1.000 °C. Há
liberação do gás dióxido de carbono (CO2 ), formado a partir da reação de um dos produtos da
eletrólise com o material presente nos eletrodos. O ânodo é formado por barras de grafita
submergidas na mistura fundida. O cátodo é uma caixa de ferro coberta de grafita. A reação
global do processo é:
2 A 2O3 ( ) + 3C(s) → 4 A( ) + 3 CO2 (g)
Na etapa de obtenção do alumínio líquido, as reações que ocorrem no cátodo e ânodo são:
a) cátodo : A3 + + 3e− → A
2 O2 − → O2 + 4e−
ânodo 
C + O2 → CO2
2 O2 − → O2 + 4e −
b) cátodo 
C + O2 → CO2
ânodo : A3 + + 3e− → A
 A3 + + 3e− → A
c) cátodo 
2−
−
2 O → O2 + 4e
ânodo : C + O2 → CO2
3+
−
 A + 3e → A
d) cátodo 
C + O2 → CO2
ânodo : 2O2− + O2 + 4e−
e) cátodo : 2 O2 − → O2 + 4e−
 A3 + + 3e − → A
ânodo 
C + O2 → CO2
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Resolução:
Alternativa A
A partir da análise da equação fornecida no enunciado, vem:
+3
0
0
+4
2 A2 O3 ( ) + 3 C(s) → 4 A ( ) + 3 C O2 (g)
Cátodo : A3 + + 3e− → A0 (redução)
Ânodo : C0 → C4 + + 4e−
(oxidação)
Cátodo : A3 + + 3e− → A0 (redução)
2 O2 − → O2 + 4e −
Ânodo : 
(oxidação)
C + O2 → CO2
11. O quadro apresenta a composição do petróleo.
Faixa de
tamanho das
moléculas
Gás
C1 a C5
Gasolina
C5 a C12
Querosene
C12 a C18
Lubrificantes maior que C16
Fração
Parafinas
maior que C20
Asfalto
maior que C30
Faixa de ponto
de ebulição (o C)
-160 a 30
30 a 200
180 a 400
maior que 350
sólidos de baixa
fusão
resíduos pastosos
Usos
combustíveis gasosos
combustível de motor
diesel e combustível de alto-forno
lubrificantes
velas e fósforos
pavimentação
BROWN, T. L. et al. Química: a ciência central. São Paulo: Person Prentice Hall, 2005.
Para a separação dos constituintes com o objetivo de produzir a gasolina, o método a ser utilizado
éa
a) filtração.
b) destilação.
c) decantação.
d) precipitação.
e) centrifugação.
Resolução:
Alternativa B
Na separação das frações do petróleo o método utilizado é a destilação fracionada.
Os componentes da mistura homogênea são separados a partir da diferença de temperatura de
ebulição.
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12. O Nylon® é um polímero (uma poliamida) obtido pela reação do ácido adípico com a
hexametilenodiamina, como indicado no esquema reacional.
Na época da invenção desse composto, foi proposta uma nomenclatura comercial, baseada no
número de átomos de carbono do diácido carboxílico, seguido do número de carbonos da diamina.
De acordo com as informações do texto, o nome comercial de uma poliamida resultante da reação
do ácido butanodioico com o 1,2-diamino-etano é
a) Nylon 4,3.
b) Nylon 6,2.
c) Nylon 3,4.
d) Nylon 4,2.
e) Nylon 2,6.
Resolução:
Alternativa D
Notação:
Nylon x, y. Onde,
x: número de átomos de carbono na cadeia do diácido carboxílico.
y: número de átomos de carbono na cadeia da diamina.
Butanodioico: 4 átomos de carbono.
1,2-diamino-etano: 2 átomos de carbono.
Conclusão:
Nylon 4,2.
13. O vinagre vem sendo usado desde a Antiguidade como conservante de alimentos, bem como
agente de limpeza e condimento. Um dos principais componentes do vinagre é o ácido acético
(massa molar 60 g/mol), cuja faixa de concentração deve se situar entre 4 % a 6 % (m/v). Em um
teste de controle de qualidade foram analisadas cinco marcas de diferentes vinagres, e as
concentrações de ácido acético, em mol/L, se encontram no quadro.
Amostra
1
2
3
4
5
Concentração de
ácido acético (mol/L)
0,007
0,070
0,150
0,400
0,700
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RIZZON, L. A. Sistema de produção de vinagre.
Disponível em: www.sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br.Acesso em: 14 ago. 2012 (adaptado).
A amostra de vinagre que se encontra dentro do limite de concentração tolerado é a
a) 1.
b) 2.
c) 3.
d) 4.
e) 5.
Resolução:
Alternativa E
Transformando as unidades de concentração, vem:
%(m/v) =
n
g
100 mL
mol
g.mol−1.mol
g
= n×M×
= n × M × 10−1 ×
L
L
100 mL
%
M = 60 g/mol
Amostra % (m/v)
1
0,007 × 60 × 10 −1 ×
g
= 0,042
100 mL
2
0,070 × 60 × 10 −1 ×
g
= 0,42
100 mL
3
0,150 × 60 × 10 −1 ×
g
= 0,9
100 mL
4
0,400 × 60 × 10−1 ×
g
= 2,4
100 mL
5
0,700 × 60 × 10 −1 ×
g
= 4,2
100 mL
4 % < 4,2 % < 6 %
Amostra
5
14. O álcool utilizado como combustível automotivo (etanol hidratado) deve apresentar uma taxa
máxima de água em sua composição para não prejudicar o funcionamento do motor. Uma
maneira simples e rápida de estimar a quantidade de etanol em misturas com água é medir a
diversidade da mistura. O gráfico mostra a variação da densidade da mistura (água e etanol) com
a fração percentual da massa de etanol (fe), dada pela expressão
fe = 100 ×
me
,
(me + ma )
em que me e ma são as massas de etanol e de água na mistura, respectivamente, a uma
temperatura de 20 oC.
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Suponha que, em uma inspeção de rotina realizada em determinado posto, tenha-se verificado
que 50,0 cm3 de álcool combustível tenham massa igual a 45,0 g. Qual é a fração percentual de
etanol nessa mistura?
a) 7 %
b) 10 %
c) 55 %
d) 90 %
e) 93 %
Resolução:
Alternativa C
d=ρ=
m 45,0 g
=
= 0,9 g /cm3
V 50 cm3
Partindo-se do gráfico, obtém-se fe :
fe = 55 %
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15. A cafeína é um alcaloide, identificado como 1,3,7-trimetilxantina (massa molar igual a 194
g/mol), cuja estrutura química contém uma unidade de purina, conforme representado. Esse
alcaloide é encontrado em grande quantidade nas sementes de café e nas folhas de chá-verde.
Uma xícara de café contém, em média, 80 mg de cafeína.
Considerando que a xícara descrita contém um volume de 200 mL de café, a concentração, em
mol/L, de cafeína nessa xícara é mais próxima de:
a) 0,0004.
b) 0,002.
c) 0,4.
d) 2.
e) 4.
Resolução:
Alternativa B
Uma xícara de café contém 80 mg de cafeína.
Mcafeína = 194 g.mol −1
V = 200 mL = 0,2 L
m = 80 mg = 0,08 g
m
0,08 g
n=
=
M 194 g.mol −1
0,08 g
n 194 g.mol −1
Concentração (mol/L) = =
= 0,0020615 mol/L
V
0,2 L
Concentração (mol/L) ≈ 0,002 mol/L
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25
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16.
No esquema representado, o processo identificado pelo número 2 é realizado por
a) seres herbívoros.
b) fungos fermentadores.
c) bactéria heterótrofas.
d) organismos produtores.
e) microrganismos decompositores.
Resolução:
Alternativa D
No esquema representado pode-s identificar o processo de fotossíntese.
luz
CO2 + nH2O 
→ C(H2O)n + O2
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