Questões de QUÍMICA e MEIO AMBIENTE

Questões de QUÍMICA e MEIO
AMBIENTE
Questão 49
Questão 52
O 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 C10H16O, com
uma cadeia alifática de oito carbonos, duas insaturações,
nos carbonos 2 e 6 e dois grupos substituintes metila, nos
carbonos 3 e 7. O citral possui dois isômeros geométricos,
sendo o trans o que mais contribui para o forte odor.
Para 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)
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:
+
–
Cl2(g) + 2 H2O(l) 
 HClO(aq) + H3O (aq) + Cl (aq)
b)
c)
d)
e)
O composto deve apresentar fórmula C10H16O, 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:
H
CH 3
H
CH 3
H
C 2 C
C 6 C
C 3 C
O
H 3C 7 C
H
H
H
H
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).
Para 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
C [H (Z = 1) e CHO (C – Z = 6), terá prioridade o CHO,
carbonila].
3
C [CH3 (C – Z = 6 e H – Z = 1), C6H14 (C – Z =6 e C – Z =
6), terá prioridade o C6H14, alquila de maior cadeia).
Cortando 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.
Letra “A”.
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–
HClO(aq) + H2O(l) 
pKa = –log Ka = 7,53
 H3O (aq) + ClO (aq)
A ação desinfetante é controlada pelo ácido hipocloroso, que
possui um potencial de desinfecção cerca de 80 vezes
superior ao ânion hipoclorito. O pH do meio é importante,
porque influencia na extensão com que o ácido hipocloroso
se ioniza.
Para que a desinfecção seja mais efetiva, o pH da água a
ser tratada deve estar mais próximo de
a) 0.
b) 5.
c) 7.
d) 9.
e) 14.
+
O pH ideal para tratar a água será um pH próximo ao da
solução.
[ác] = 80[sal] (a concentração do sal corresponde a
concentração do ânion)
+
De acordo com a equação: HClO(aq) + H2O  H3O (aq) + ClO
(aq), pKa = - log Ka = 7,53, temos uma solução tampão
formada por HClO/ClO (ácido fraco e sal correspondente).
pH = pKa + log
pH = 7,53 + log
pH = 7,53 + log
pH = 7,53 + (log 1 – log 80)
sendo, log 1 = 0; pH = 7,53 – log 8 x 10
pH = 7,53 – (log 8 + log 10)
3
pH = 7,53 – (log 2 + 1)
pH = 7,53 – (3 log 2 + 1); log 2 = 0,30
pH = 7,53 – (3(0,30) + 1)
pH = 7,53 – (0,9 + 1)
pH = 7,53 – 1,9
pH = 5,63, portanto o pH 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.
CORREA. A. G.; ZUIN, V. G. (Orgs.). Química Verde:
fundamentos e aplicações. São Carlos. EduFSCar, 2009.
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.
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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 CO2, que entre
outros fatores negativos é um dos principais poluentes
responsável pelo aumento do efeito estufa.
Letra “B”.
Questão 57
O uso de embalagens plásticas descartáveis vem crescendo
em todo o mundo, juntamente com o problema ambiental
gerado por seu descarte inapropriado. O politereftalato de
etileno (PET), 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 PET pós-consumo.
HO
O
O
C
C
O
CH 2
CH 2
O
n
Com base nas informações do texto, uma alternativa para a
obtenção de etilenoglicol a partir do PET é a
a) solubilização dos objetos.
b) combustão dos objetos.
c) trituração dos objetos.
d) hidrólise dos objetos.
e) fusão dos objetos.
O PET é um polímero, de função éster (poliéster), derivado
do ácido tereftálico (diácido) e do etilenoglicol (diálcool).
O
O
HO
OH ( ácido tereftálico)
C
H2
C
H2
OH
(etilenoglicol)
A formação do PET ocorre devido a reação de esterificação,
mostrada abaixo;
O
O
+ HO
HO
OH
O
H
C
H2
C
H2
OH
O
OH +
HO
O
C
H2
C
H2
Disponível em: www.anvisa.gov.br. Acesso em 1 ago. 2012.
(adaptado.)
23
–1
Considerando-se o valor de 6 x 10 mol 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?
21
a) 7,5 x 10
22
b) 1,5 x 10
23
c) 7,5 x 10
25
d) 1,5 x 10
25
e) 4,8 x 10
Consumo de Ca = 500 mg
Consumo necessário de Ca = 1000 mg ou 1 g
23
Nº de Avogadro = 6 x 10 átomos/mol, ou seja, 1 mol  6 x
23
10 átomos de Ca
MM = 40 g/mol
Átomos = ? Ca, necessário.
Massa molar ---------- átomos
23
40 g Ca ----------------- 6 x 10 átomos
1 g ----------------------- X
22
40X = 60 x 10
H
Disponível em: www.abipet.org.br.
Acesso em 27 fev. 2012 (adaptado).
HO
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.
OH
A obtenção do etilenoglicol ocorre pela reação inversa, ou
seja, adicionando água ao PET, reação de hidrólise.
X = 1,5 x 10
22
átomos de Ca.
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:
11
11
0
6 C  5 B  1e
(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.
Considerando 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.
P = 20,4 min
X=5
t=XxP
t = 5 x 20,4 = 102 min.
m0 = 1 g
m=?
Letra “D”.
Questão 59
O 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
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Letra “D”.
Questão 63.
Plantas terrestres que ainda estão em fase de crescimento
fixam grandes quantidades de CO2, utilizando-o para formar
novas moléculas orgânicas, e liberam grande quantidade de
O2. No entanto, em florestas maduras, cujas árvores já
atingiram o equilíbrio, o consumo de O2 pela respiração
tende a igualar sua produção pela fotossíntese. A morte
natural de árvores nessas florestas afeta temporariamente a
concentração de O2 e de CO2 próximo à superfície do solo
onde elas caíram. A concentração de O2 próximo ao solo, no
local da queda, será
a) menor, pois haverá consumo de O2 durante a
decomposição dessas árvores.
b) maior, pois haverá economia de O2 pela ausência das
árvores mortas.
c) maior, pois haverá liberação de O2 durante a fotossíntese
das árvores jovens.
d) igual, pois haverá consumo e produção de O2 pelas
árvores maduras restantes.
e) menor, pois haverá redução de O2 pela falta da
fotossíntese realizada pelas árvores mortas.
A decomposição das plantas corresponde a uma reação
inversa a fotossíntese, ou seja, matéria orgânica + O2 
CO2 + H2O, nesta reação ocorre consumo de O2, portanto
sua concentração diminui.
Letra “A”.
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 OH, os mesmo sofrem
atração pela água por interações pontes de hidrogênio.
Como 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
CO2, CH4 e N2O 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.
ROSA, A. H.; COELHO, J. C. R.
Cadernos Temáticos da Química Nova na Escola.
São Paulo, n. 5 nov. 2003 (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 CO2 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 CO2, CH4, NOx, entre outros, portanto
diminuindo a quantidade dessa vegetação sobre o solo
minimiza o esfeito estufa.
Letra “E”.
Questão 71
O glifosato (C3H8NO5P) 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. Os
produtos da degradação são o ácido aminometilfosfônico
(AMPA) e o N-metilglicina (sarcosina):
Glifosato
O
O
H2N
NH
H3C
OH
Sarcosina
P
OH
OH
AMPA
AMARANTE JR., O. P. et al. Química Nova,
São Paulo, 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 O e o
+
Na, formando íons O e Na , que por sua vez atrai a água,
+
que é um composto polar (H OH ), 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
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a)
O
H2N
P
O
b)
OH
OH
O
O
NH
4 FeS2(s) + 15 O2(g) + 2 H2O(l)  2 Fe2(SO4)3(aq) + 2 H2SO4(aq)
O problema está na formação do ácido sulfúrico (H2SO4).
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 (CaCO3), que é um sal
2básico, derivado de um ácido fraco (H2CO3  CO3 ) e uma
2+
base forte (Ca (OH)2  Ca ), verifique a reação abaixo;
CaCO3 + H2SO4  CaSO4 + H2O + CO2, consumindo assim
o ácido.
P
HO
c)
ao meio é o
a)
sulfeto de sódio.
b)
cloreto de amônio
c)
dióxido de enxofre.
d)
dióxido de carbono.
e)
carbonato de cálcio.
O
OH
OH
NH2 O
O
P
HO
OH
d)
OH
O
Letra “E”.
P
H2N
O
OH
Questão 74
OH
O
e)
O
O
P
H2N
O
OH
OH
Sinceramente?...
Os 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. Pelo 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.
Como a questão apresentada, requer que o aluno tenha
conhecimento da própria fórmula estrutural.
Pesquisando encontrei como resposta a letra “B”.
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.
O
O
H
N
HO
P
OH
OH
Obs.: A questão deve ser elaborada para o aluno do
ENSINO MÉDIO possam responder em sala e não
pesquisar em casa.
C = 4 mg/l (concentração ideal de varfarina no plasma)
60% em volume do sangue é constituído de plasma
C = 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.
Questão 72
A formação frequente de grandes volumes de pirita (FeS2)
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 25ºC, a pirita sofre
reação, de acordo com a equação química:
4 FeS2(s) + 15 O2(g) + 2 H2O(l)  2 Fe2(SO4)3(aq) + 2
H2SO4(aq)
Volume de medicamento administrado
FIGUEIREDO. B. R. Minérios e Ambientes. Campinas. Unicamp.
2000.
Para corrigir os problemas ambientais causados por essa
drenagem, a substância mais recomendada a ser adicionada
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Letra “D”.
Questão 80
Questão 77
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.
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:
O
O
SACKS, O. Tio Tungstênio: memórias de uma infância química.
São Paulo: Cia das Letras, 2002.
O fragmento do romance de Oliver Sacks relata a separação
dos elementos que compõem a água. O 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.
O romance se refere a eletrólise da água, processo
semelhante ocorre na produção do alumínio a partir da
bauxita (Al2O3).
CHANTEAU, S. H. TOUR. J.M. The Journal of Organic
Chemistry, v. 68, n. 23. 2003 (adaptado).
Em que parte do corpo do NanoKid existe carbono
quaternário?
a) Mãos.
b) Cabeça.
c) Tórax.
d) Abdômen.
e) Pés.
Carbono quaternário é aquele que se encontra ligado a
quatro outros carbonos, e este está presente nas mão veja.
3+
2-
2 Al2O3  4 Al + 6 O
3+
(-) 4 Al + 12é  4 Al
2(+) 6 O  12é + 3 O2
3 O2 + 3 C  3 CO2
2 Al2O3 + 3 C  4 Al + 3 CO2
Letra “C”.
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. O 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. Os 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 Paulo: Edgard Blucher, 1999 (adaptado).
Letra “A”.
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Considerando 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.
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ENEM 2013 – COMENTÁRIO DAS QUESTÕES DE QUÍMICA E MEIO AMBIENTE
Fe gusa (3,3% de C)
Fe doce (0,3% de C)
MM = 12 g/mol C
MM = 16 g/mol O
m = 2,5 ton Fe gusa
m = ? CO2
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; C + O2  CO2.
% de C oxidado no Fe gusa
2,5 ton ----- 100%
m ------------ 3%
100m = 7,5
m = 0,075 ton.
Cálculo da massa do CO2 (estequiometria)
C + O2  CO2
massa
massa
12 g ----------------------- 44 g
0,075 t -------------------- m
12m = 3,3
m = 3,3/12
m = 0,275 ton
m = 275 Kg
Letra “D”.
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.
O 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 FLOCULADAS.
Porém 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.
Letra “A”.
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