tc2 – revisão química 3 enem

QUESTÕES ENEM – LISTA 02 – TURMAS MeD E M3
AULAS DE PREPARAÇÃO PARA PROVA – Novembro 2014
PROFESSORA MARISLENY BRITO E KELTON
ASSUNTOS: Apostilas 4,5 e 6
- Radiatividade
- Eletroquímica
- Metalurgia
- Química ambiental
01. (ENEM-2010) O abastecimento de nossas necessidades energéticas futuras dependerá certamente do desenvolvimento
de tecnologias para aproveitar a energia solar com maior eficiência. A energia solar é a maior fonte de energia mundial. Num
dia ensolarado, por exemplo, aproximadamente 1 kJ de energia solar atinge cada metro quadrado da superfície terrestre por
segundo. No entanto, o aproveitamento dessa energia é difícil porque ela é diluída (distribuída por uma área muito extensa) e
oscila com o horário e as condições climáticas. O uso efetivo da energia solar depende de formas de estocar a energia
coletada para uso posterior.
BROWN, T. Química e Ciência Central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.
Atualmente, uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazená-la por meios de processos químicos
endotérmicos que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor. Considerando a reação:
CH4(g) + H2O(v) + calor → CO(g) + 3 H2(g)
e analisando-a como potencial mecanismo para o aproveitamento posterior da energia solar, conclui-se que se trata de uma
estratégia
A) insatisfatória, pois a reação apresentada não permite que a energia presente no meio externo seja absorvida pelo sistema
para ser utilizada posteriormente.
B) insatisfatória, uma vez que há formação de gases poluentes e com potencial poder explosivo, tornando-a uma reação
perigosa e de difícil controle.
C) insatisfatória, uma vez que há formação de gás CO que não possui conteúdo energético passível de ser aproveitado
posteriormente e é considerado um gás poluente.
D) satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com absorção de calor e promove a formação das substâncias
combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil.
E) satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com liberação de calor havendo ainda a formação das substâncias
combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil.
Resposta: D
COMENTÁRIO:
Conforme a afirmação:
“Uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazená-la por meio de processos químicos endotérmicos
que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor.”
A reação:
CH4(g) + H2O(v) + calor → CO(g) + 3 H2(g)
é endotérmica e produz substâncias combustíveis que em contato com um comburente (O2) podem fornecer energia.
02. (ENEM) Na fabricação de qualquer objeto metálico, seja um parafuso, uma panela, uma jóia, um carro ou um foguete, a
metalurgia está presente na extração de metais a partir dos minérios correspondentes, na sua transformação e sua
moldagem. Muitos dos processos metalúrgicos atuais têm em sua base conhecimentos desenvolvidos há milhares de anos,
como mostra o quadro:
Podemos observar que a extração e o uso de diferentes metais ocorreram a partir de diferentes épocas. Uma das razões
para que a extração e o uso do ferro tenham ocorrido após a do cobre ou estanho é
(A) a inexistência do uso de fogo que permitisse sua moldagem.
(B) a necessidade de temperaturas mais elevadas para sua extração e moldagem.
(C) o desconhecimento de técnicas para a extração de metais a partir de minérios.
(D) a necessidade do uso do cobre na fabricação do ferro.
(E) seu emprego na cunhagem de moedas, em substituição ao ouro.
RESPOSTA: B
COMENTÁRIO: A siderurgia do cobre e do estanho ocorreram primeiro, pois estes metais têm temperaturas de fusão
mais baixas que o ferro, logo a siderurgia deste metal só foi possível com a introdução do fole que permitiu alcançar
temperaturas mais altas.
03. Em 06 de julho de 1945, no estado do Novo México, nos Estados Unidos, foi detonada a primeira bomba atômica. Ela
continha cerca de 6 kg de plutônio e explodiu com força de 20.000 toneladas do explosivo TNT (trinitrotolueno). A energia
nuclear, no entanto, também é utilizada para fins nobres como curar doenças, através de terapias de radiação.
Em relação à energia nuclear, indique a alternativa correta:
a) Raios alfa possuem uma baixa penetração na matéria, e os núcleos que emitem estas partículas ganham duas unidades
de número atômico e quatro unidades de massa.
b) Raios gama são uma forma de radiação eletromagnética, que não possuem massa ou carga, sendo, portanto, mais
penetrantes que as partículas alfa e beta.
c) Partículas beta são elétrons ejetados a altas velocidades de um núcleo radiativo e possuem massa muito maior que a
massa de um átomo.
d) Partículas beta são menos penetrantes que as partículas alfa, e a perda de uma única dessas partículas produz aumento
de uma unidade no número atômico do núcleo que a emitiu.
RESPOSTA: B
COMENTÁRIO: A radiação gama é onda eletromagnética de elevado poder de penetração, quando comparado às
partículas alfa e beta.
04. Bomba de cobalto” é um aparelho muito utilizado na radioterapia para tratamento de pacientes,
60
especialmente portadores de câncer. O material radioativo usado nesse aparelho é o 27Co , com
um período de meia-vida de aproximadamente 5 anos. Admita que a bomba de cobalto foi
danificada e o material radioativo exposto à população. Após 25 anos a atividade desse elemento
ainda se faz sentir num percentual, em relação à massa inicial, de:
Dado: Meia-vida é o tempo necessário para que a quantidade de material tenha sido
reduzida à metade.
a) 3,125%
b) 6%
c) 0,31%
d) 60%
e) 31,25%
RESPOSTA: A
COMENTÁRIO:
Em 25 anos passaram 5 meias-vidas assim restará
5 anos
100%
5 anos
50%
5 anos
25%
5 anos
12,5%
6,25%
5 anos
3,125%
05. (ENEM-2010) A eletrólise é muito empregada na indústria com o objetivo de reaproveitar parte dos metais sucateados. O
cobre, por exemplo, é um dos metais com maior rendimento no processo de eletrólise, com uma recuperação de
aproximadamente 99,9%. Por ser um metal de alto valor comercial e de múltiplas aplicações, sua recuperação torna-se viável
economicamente. Suponha que, em um processo de recuperação de cobre puro, tenha-se eletrolisado uma solução de
sulfato de cobre (II) (CuSO4) durante 3 h, empregando-se uma corrente elétrica de intensidade igual a 10A. A massa de
cobre puro recuperada é de aproximadamente
Dados: Constante de Faraday F = 96 500 C/mol; Massa molar em g/mol: Cu = 63,5.
a) 0,02g.
b) 0,04g.
c) 2,40g.
d) 35,5g.
e) 71,0g.
o
06. (ENEM) O alumínio se funde a 666 C e é obtido à custa de energia elétrica, por eletrólise – transformação realizada a
o
partir do óxido de alumínio a cerca de 1 000 C.
A produção brasileira de alumínio, no ano de 1985, foi da ordem de 550 000 toneladas, tendo sido consumidos cerca de
20kWh de energia elétrica por quilograma do metal. Nesse mesmo ano, estimou-se a produção de resíduos sólidos urbanos
brasileiros formados por metais ferrosos e não-ferrosos em 3 700 t/dia, das quais 1,5% estima-se corresponder ao alumínio.
([Dados adaptados de] FIGUEIREDO, P. J. M. A sociedade do lixo: resíduos, a questão energética e a crise ambiental.
Piracicaba: UNIMEP, 1994)
Suponha que uma residência tenha objetos de alumínio em uso cuja massa total seja de 10kg (panelas, janelas, latas etc.). O
consumo de energia elétrica mensal dessa residência é de 100kWh. Sendo assim, na produção desses objetos utilizou-se
uma quantidade de energia elétrica que poderia abastecer essa residência por um período de
(A) 1 mês.
(B) 2 meses.
(C) 3 meses.
90
Sr
(D) 4 meses. O acidente do reator nuclear de Chernobyl, em 1986, lançou para atmosfera grande quantidade de
38
radioativo, cuja meia-vida é de 28 anos. Supondo ser este isótopo a única contaminação radioativa e sabendo que o local
1
90
Sr se reduzir, por desintegração, a
poderá ser considerado seguro quando a quantidade de
38
16
inicialmente presente, o local poderá ser habitado novamente a partir do ano de:
a) 2014
b) 2098
c) 2066
d) 2086
e )
2090
RESPOSTA: B
RESOLUÇÃO:
1 ----------------- ½ ----------------- ¼ ----------------- 1/8 ----------------- 1/16
28 anos
28 anos
28 anos
28 anos
da quantidade
São 4 meias-vidas de 28 anos = 112 anos
112 anos a partir de 1986 teremos o ano de 2098.
07. O Ciclo do Combustível Nuclear é o conjunto de etapas do processo industrial que transforma o mineral urânio, desde
quando ele é encontrado em estado natural até sua utilização como combustível, dentro de uma usina nuclear.
De acordo com o ciclo do combustível nuclear representado acima, podemos afirmar que
a) A conversão do U3O8 em UF6 corresponde a uma transformação física.
b) No enriquecimento isotópico do urânio, temos a conversão do Urânio-238 em Urânio-235.
c) A reconversão do gás UF6 em pó de UO2, envolve reação química.
d) Na geração de energia elétrica, a pastilha de urânio-235 sofre fusão nuclear.
e) O objetivo do enriquecimento é tornar o átomo de urânio mais radiativo.
RESPOSTA: C
RESOLUÇÃO:
a) Falsa. A conversão de uma substância química em outra, envolve uma reação química.
b) Falsa. O enriquecimento do urânio é uma processo físico de ultracentrifugação do gás UF 6, que separa o
urânio-238 do Urânio-235.
c) Verdadeira. A transformação de uma substância química em outra, envolve uma reação química.
d) Falsa. Durante a geração de eletricidade o urânio sofre fissão nuclear no reator.
e) Falsa. O enriquecimento não altera a intensidade radiativo do urânio.
08. A corrosão do ferro é um processo que traz grandes prejuízos e pode ser inibida pelo emprego de algumas técnicas,
entre elas a proteção catódica, usando-se um outro metal como isca. Com as informações acima e os valores dos
potenciais normais de redução dos metais vistos abaixo, assinale a alternativa que NÃO apresenta um procedimento
correto para evitar a corrosão de uma haste de ferro em contato com a água.
0
2
/ Cu)  0,34V
0
2
/ Fe)  0,44V
0
2
E (Cu
E (Fe
E (Zn / Zn)  0,76V
A) diminuir a concentração de oxigênio na água
B) usar o zinco como ânodo de sacrifício
C) galvanizar a haste
D) usar o cobre como ânodo de sacrifício
E) pintar com zarcão
RESPOSTA: D
09. O alumínio é um metal leve e muito resistente, tendo diversas aplicações industriais. Esse metal passou a ser explorado
economicamente a partir de 1886, coma implementação do processo Héroult-Hall. O alumínio é encontrado geralmente na
bauxita, minério que apresenta alto teor de alumina (Al2O3). O processo Héroult-Hall consiste na redução do alumínio
presente na alumina (Al2O3) para alumínio metálico, por meio de eletrólise. A semi-reação de redução é representada por:
3+
Al + 3 e → Al
Se uma cela eletrolítica opera durante uma hora, passando carga equivalente a 3.600 Faraday, a massa de alumínio metálico
produzida é:
a) 32,4 kg
b) 97,2 kg
c) 27,0 kg
d) 96,5 kg
e) 3,60 kg
RESPOSTA: A
10.
Brasil desenvolve tecnologia de ônibus movido a hidrogênio
“ Com seu segundo protótipo lançado durante a Conferência Rio+20 – o primeiro
data de maio de 2010 –, o ônibus movido a hidrogênio da Coppe é uma solução
mais eficiente em relação aos ônibus convencionais, que utilizam diesel como
combustível. A tração de um ônibus convencional funciona com uma máquina
térmica: faz um barulho enorme e ainda produz uma série de contaminantes, como
gases do efeito estufa.
O motor de tração do ônibus da Coppe é elétrico, não faz combustão. ...o motor
elétrico é muito silencioso, muito eficiente em seu funcionamento – contribuindo
para a redução do consumo de combustível - e não produz rejeitos.”
Fonte:
http://redeglobo.globo.com/globoecologia/noticia/2012/09/pesquisadoresbuscam-tecnologias-mais-sustentaveis-para-o-transporte.html
O ônibus elétrico movido a hidrogênio utiliza o esquema a seguir para a utilização do hidrogênio em uma pilha eletroquímica,
fornecendo energia elétrica a um motor.
Sobre o texto e o esquema de funcionamento do motor elétrico movido a hidrogênio, marque o item correto.
a) No motor elétrico ocorre a reação de combustão: H2(g) + O2(g) → H2O(v) + calor.
b) Na pilha eletroquímica ocorre conversão de energia química em elétrica.
c) Na célula de hidrogênio, os gases reagentes (H2 e O2) entram em contato direto para ocorrer a reação de oxiredução.
d) O motor elétrico apresenta baixo rendimento em geração de eletricidade.
e) O eletrodo 1 é o cátodo e o eletrodo 2 é o ânodo.
RESPOSTA: B
RESOLUÇÃO:
a) Falsa. Na célula de hidrogênio não ocorre reação química de combustão.
b) Verdadeira. Toda pilha ou bateria produz eletricidade a partir de uma reação química redox.
c) Falsa. Os gases ficam em recipientes separados, não havendo qualquer contato direto, como mostra o
esquema.
d) Falsa. Sem qualquer dado o rendimento do processo não pode ser avaliado.
e) Falsa. No eletrodo 1 ocorre a reação de oxidação (ânodo) e no eletrodo 2 ocorre a reação de redução
(cátodo).