Questões de Química - ENEM 2010 | Gabarito e resoluções

(ENEM - 2010) As cidades industrializadas produzem grandes propores de gases como o CO2. o principal gs causador de efeito estufa. Isso ocorre por causa da quantidade de combustveis fsseis queimados, principalmente no transporte, mas tambm em caldeiras industriais. Alm disso, nessas cidades concentram-se as maiores reas com solos asfaltados e concretados, o que aumenta a reteno de calor, formando o que se conhece por ilhas de calor. Tal fenmeno ocorre porque esses materiais absorvem o calor e o devolvem para o ar sob a forma de radiao trmica. Em reas urbanas, devido atuao conjunta do efeito estufa e das ilhas de calor, espera-se que o consumo de energia eltrica

(ENEM - 2010) O crescimento da produo de energia eltrica ao longo do tempo tem influenciado decisivamente o progresso da humanidade, mas tambm tem criado uma sria preocupao: o prejuzo ao meio ambiente. Nos prximos anos, uma nova tecnologia de gerao de energia eltrica dever ganhar espao: as clulas a combustvel hidrognio/oxignio. VILLULLAS, H.M.; TICIANELLI, E.A; GONZLEZ, E.R. Qumica Nova Na Escola. No 15, maio 2002. (Foto: Reproduo/Enem) Com base no texto e na figura, a produo de energia eltrica por meio da clula a combustvel hidrognio/oxignio diferencia-se dos processos convencionais porque

(ENEM - 2010) O abastecimento de nossas necessidades energticas futuras depender certamente do desenvolvimento de tecnologias para aproveitar a energia solar com maior eficincia. A energia solar a maior fonte de energia mundial. Num dia ensolarado, por exemplo, aproximadamente 1 kJ de energia solar atinge cada metro quadrado de superfcie terrestre por segundo. No entanto, o aproveitamento dessa energia difcil porque ela diluda (distribuda por uma rea muito extensa) e oscila com o horrio e as condies climticas. O uso efetivo da energia solar depende de formas de estocar a energia coletada para o uso posterior. BROWN, T.Qumica, acincia Central. So Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. Atualmente, uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazen-la por meio de processos qumicos endotrmicos que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor. Considerando a reao: CH4(g)+ H2O(v)+ calor CO(g)+ 3H2(g) e analisando-a como potencial mecanismo para aproveitamento posterior da energia solar, conclui-se que se trata de uma estratgia

(ENEM - 2010) Todos os organismos necessitam de gua e grande parte deles vive em rios, lagos e oceanos. Os processos biolgicos, como respirao e fotossntese, exercem profunda influncia na qumica das guas naturais em todo o planeta. O oxignio ator dominante na qumica e na bioqumica da hidrosfera. Devido a sua baixa solubilidade em gua (9,0mg/la 20C) a disponibilidade de oxignio nos ecossistemas aquticos estabelece o limite entre a vida aerbica e anaerbica. Nesse contexto, um parmetro chamado Demanda Bioqumica de Oxignio (DBO) foi definido para medir a quantidade de matria orgnica presente em um sistema hdrico. ADBOcorresponde massa deO2em miligramas necessrias para realizar a oxidao total do carbono orgnico em um litro de gua. BAIRD, C. Qumica Ambiental. Ed. Bookmam, 2005 (adaptado). Dados: Massas molares emg/mol:C= 12;H= 1;O= 16. Suponha que 10mgde acar (frmula mnimaCH2Oe massa molar a 30g/mol) so dissolvidos em um litro de gua; em quanto aDBOser aumentada?

(ENEM - 2010) A composio mdia de uma bateria automotiva esgotada de aproximadamente 32% Pb, 3% PbO,17%PbO2e 36%PbSO4. A mdia de massa da pasta residual de uma bateria usada de 6 kg, onde 19% PbO2, 60%PbSO4e 21% Pb. Entre todos os compostos de chumbo presentes na pasta, o que mais preocupa o sulfato de chumbo (II), pois nos processos pirometalrgicos, em que os compostos de chumbo (placas das baterias) so fundidos, h a converso de sulfato em dixido de enxofre, gs muito poluente. Para reduzir o problema das emisses deSO2(g), a indstria pode utilizar uma planta mista, ou seja, utilizar o processo hidrometalrgico, para a dessulfurao antes da fuso do composto de chumbo. Nesse caso, a reduo de sulfato presente noPbSO4 feita via lixiviao com soluo de carbonato de sdio (Na2CO3) 1M a 45C,em que se obtm o carbonato de chumbo (II) com rendimento de 91%. Aps esse processo, o material seguepara a fundio para obter o chumbo metlico. PbSO4+Na2CO3PbCO3+Na2SO4 Dados: Massas Molares em g/mol Pb = 207; S = 32; Na = 23; O = 16; C = 12. Segundo as condies do processo apresentado para a obteno de carbonato de chumbo (II) por meio dalixiviao por carbonato de sdio e considerando uma massa de pasta residual de uma bateria de 6 kg, qualquantidade aproximada, em quilogramas, dePbCO3 obtida?

(ENEM - 2010) As mobilizaes para promover um planeta melhor para as futuras geraes so cada vez mais frequentes. A maior parte dos meios de transporte de massa atualmente movida pela queima de um combustvel fssil. A ttulo de exemplificao do nus causado por essa prtica, basta saber que um carro produz, em mdia, cerca de 200g de dixido de carbono por km percorrido. Revista Aquecimento Global. Ano 2, n 8. Publicao do Instituto Brasileiro de Cultura Ltda. Um dos principais constituintes da gasolina o octano (C8H18). Por meio da combusto do octano possvel a liberao de energia, permitindo que o carro entre em movimento. A equao que representa a reao qumica desse processo demonstra que

(ENEM - 2010) Ao colocar um pouco de acar na gua e mexer at a obteno de uma s fase, prepara-se uma soluo. O mesmo acontece ao se adicionar um pouquinho de sal gua e misturar bem. Uma substncia capaz de dissolver o soluto denominada solvente; por exemplo, a gua um solvente para o acar, para o sal e para vrias outras substncias. A figura a seguir ilustra essa citao. (Foto: Disponvel em: www.sobiologia.com.br. Acesso em 27 abr. 2010.) Suponha que uma pessoa, para adoar seu cafezinho, tenha utilizado 3,42 g de sacarose (massa molar igual a 342 g/mol) para uma xcara de 50 mℓdo lquido. Qual a concentrao final em mol/ℓde sacarose nesse cafezinho?

(ENEM - 2010) Deciso de asfaltamento da rodovia MG-010, acompanha da introduo de espcies exticas, e a prtica de incndios criminosos, ameaam o sofisticado ecossistema do campo rupestre da reserva da Serra do Espinhao. As plantas nativas desta regio, altamente adaptadas a uma alta concentrao de alumnio, que inibe o crescimento das razes e dificultam a absoro de nutrientes e gua, esto sendo substitudas por espcies invasoras que no teriam naturalmente adaptao para este ambiente, no entanto elas esto dominando as margens da rodovia, equivocadamente chamada de estrada ecolgica. Possivelmente a entrada de espcies de plantas exticas neste ambiente foi provocada pelo uso, neste empreendimento, de um tipo de asfalto (cimento-solo), que possui uma mistura rica em clcio, que causou modificaes qumicas aos solos adjacentes rodovia MG-010. Scientific American. Brasil. Ano 7, n 79. 2008 (adaptado). Essa afirmao baseia-se no uso de cimento-solo, mistura rica em clcio que

(ENEM - 2010) As baterias de Ni-Cd muito utilizadas no nosso cotidiano no devem ser descartadas em lixos comuns uma vez que uma considervel quantidade de cdmio volatilizada e emitida para o meio ambiente quando as baterias gastas so incineradas como componente do lixo. Com o objetivo de evitar a emisso de cdmio para a atmosfera durante a combusto indicada que seja feita a reciclagem dos materiais dessas baterias. Uma maneira de separar o cdmio dos demais compostos presentes na bateria realizar o processo de lixiviao cida.Nela, tanto os metais (Cd, Ni e, eventualmente, Co) como os hidrxidos de ons metlicos Cd(OH)2(s), Ni(OH)2(s), Co(OH)2(s)presentes na bateria, reagem com uma mistura cida e so solubilizados. Em funo da baixa seletividade (todos os ons metlicos so solubilizados), aps a digesto cida, realizada uma etapa de extrao dos metais com solventes orgnicos de acordo com a reao: M2+(aq) + 2 HR (org) MR2(org) + 2 H+(aq) Onde: M2+ = Cd2+, Ni2+ou Co2+ HR = C16H34-PO2H : identificado no grfico por X HR = C12H12-PO2H : identificado no grfico por Y O grfico mostra resultado de extrao utilizando os solventes orgnicos X e Y em diferentes pH. A reao descrita no texto mostra o processo de extrao dos metais por meio da reao com molculas orgnicas, X e Y. Considerando-se as estruturas de X e Y e o processo de separao descrito, pode-se afirmar que

(ENEM - 2010) No que tange tecnologia de combustveis alternativos, muitos especialistas em energia acreditam que os alcois vo crescer em importncia em um futuro prximo. Realmente, alcois como metanol e etenol tm encontrado alguns nichos para uso domstico como combustveis h muitas dcadas e, recentemente, vm obtendo uma aceitao cada vez maior como aditivos ou mesmo como substitutos para a gasolina em veculos. Algumas das propriedades fsicas desses combustveis so mostradas no quadro seguinte. Considere que, em pequenos volumes, o custo de produo de ambos os alcois seja o mesmo. Dessa forma, do ponto de vista econmico, mais vantajoso utilizar

(ENEM - 2010) Em visita a uma usina sucroalcooleira, um grupo de alunos pde observar a srie de processos de beneficiamento da cana-de-acar, entre os quais se destacam: 1. A cana chega cortada da lavoura por meio de caminhes e despejada em mesas alimentadoras que a conduzem para as moendas. Antes de ser esmagada para a retirada do caldo aucarado, toda a cana transportada por esteiras e passada por um eletroim para a retirada de materiais metlicos. 2. Aps se esmagar a cana, o bagao segue para as caldeiras, que geram vapor e energia para toda a usina. 3. O caldo primrio, resultante do esmagamento, passado por filtros e sofre tratamento para transformar em acar refinado e etanol. Com base nos destaques da observao dos alunos, quais as operaes fsicas de separao de materiais foram realizadas nas etapas de beneficiamento da cana-de-acar?

(ENEM - 2010) A eletrlise muito empregada na indstria com o objetivo de reaproveitarparte dos metais sucateados. O cobre, por exemplo, um dos metais com maior rendimento noprocesso de eletrlise, com uma recuperao de aproximadamente 99,9%. Por ser um metalde alto valor comercial e de mltiplas aplicaes, sua recuperao torna-se viveleconomicamente. Suponha que, em um processo de recuperao de cobre puro, tenha-se eletrolisado uma soluo de sulfato de cobre (II) (CuSO4) durante 3 h, empregando-se uma corrente eltrica deintensidade igual a 10A. A massa de cobre puro recuperada de aproximadamente Dados: Constante de Faraday F = 96 500 C/mol; Massa molar em g/mol: Cu = 63,5.

(ENEM - 2010) As misturas efervescentes, em p ou em comprimidos, so comuns para a administrao de vitamina C ou de medicamentos para azia. Essa forma farmacutica slida foi desenvolvida para facilitar o transporte, aumentar a estabilidade de substncias e, quando em soluo, acelerar a absoro do frmaco pelo organismo. A matrias-primas que atuam na efervescncia so, em geral, o cido tartrico ou o cido ctrico que reagem com um sal de carter bsico, como o bicarbonato de sdio (NaHCO3), quando em contato com a gua. A partir do contato da mistura efervescente com a gua, ocorre uma srie de reaes qumicas simultneas: liberao de ons, formao de cido e liberao do gs carbnico- gerando a efervescncia. As equaes a seguir representam as etapas da reao da mistura efervescente na gua, em que foram omitidos os estados de agregao dos reagentes, e H3A representa o cido ctrico. I. NaHCO3 Na+ + HCO3- II. H2CO3 H2O + CO2 III. HCO3 + H+ H2CO3 IV. H3A 3 H+ + A A ionizao, a dissociao inica, a formao do cido e a liberao do gs ocorrem, respectivamente, nas seguintes etapas:

(ENEM - 2010) Sob presso normal (ao nvel do mar), a gua entra em ebulio temperatura de 100 C. Tendo por base essa afirmao, um garoto residente em uma cidade litornea fez a seguinte experincia: Colocou uma caneca metlica contendo gua no fogareiro do fogo de sua casa. Quando a gua comeou a ferver, encostou, cuidadosamente, a extremidade mais estreita de uma seringa de injeo, desprovida de agulha, na superfcie do lquido e, erguendo o mbolo da seringa, aspirou certa quantidade de gua para seu interior, tampando-a em seguida. Verificando aps alguns instantes que a gua da seringa havia parado de ferver, ele ergueu o mbolo da seringa, constatando, intrigado, que a gua voltou a ferver aps um pequeno deslocamento do mbolo. Considerando o procedimento anterior, a gua volta a ferver porque esse deslocamento

(ENEM - 2010) Os pesticidas modernos so divididos em vrias classes, entre as quais se destacam os organofosforados, materiais que apresentam efeito txico agudo para os seres humanos. Esses pesticidas contm um tomo central de fsforo ao qual esto ligados outros tomos ou grupo de tomos como oxignio, enxofre, grupos metoxi ou etoxi, ou um radical orgnico de cadeia longa. Os organofosforados so divididos em trs subclasses: Tipo A, na qual o enxofre no se incorpora na molcula; Tipo B, na qual o oxignio, que faz dupla ligao com fsforo, substitudo pelo enxofre; e Tipo C, no qual dois oxignios so substitudos por enxofre. BAIRD, C. Qumica Ambiental. Bookman, 2005. Um exemplo de pesticida organofosforado Tipo B, que apresenta grupo etoxi em sua frmula estrutural, est representado em: