ENEM - Química

Química

UNIDADE 1 FORÇAS INTERMOLECULARES São forças de atração existentes entre as moléculas de uma mesma substância, podendo ser intensas, moderadas ou fracas.

Tipos de Interações Intermoleculares: Forças de Van der Waals (dipolo induzido): são forças de atração de fraquíssima intensidade e ocorrem apenas entre moléculas apolares, Dipolo-dipolo: são forças de atração de fraca intensidade e ocorrem entre moléculas polares. Como as moléculas polares possuem pólos (+) e (–), ocorre uma atração entre os mesmos fazendo com que as moléculas fiquem unidas.

Pontes de Hidrogênio: ou Ligações de Hidrogênio. São forças de atração de forte intensidade e ocorrem entre moléculas polares que tenham átomo(s) de hidrogênio ligado(s) a átomo(s) dos elementos flúor, oxigênio ou nitrogênio.

a) interações dipolo-dipolo mais fortes entre o poliacrilato e a água, em relação às 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.

2. (Enem 2012) Quando colocamos em água, os fosfolipídeos tendem a formar lipossomos, estruturas formadas por uma bicamada lipídica, conforme mostrado na figura. Quando rompida, essa estrutura tende a se reorganizar em um novo lipossomo.

Forças Intermoleculares e as Propriedades Físicas SOLUBILIDADE: Substâncias que possuem o mesmo tipo de atração intermolecular são, geralmente, miscíveis (solúveis).

Lembre-se que semelhante dissolve semelhante: Substância polar dissolve substância polar.

Substância apolar dissolve substância apolar.

A água é considerada um solvente universal somente para compostos inorgânicos, pois poucos compostos orgânicos são solúveis em água.

PONTOS DE FUSÃO E EBULIÇÃO: Dependem do tamanho da molécula (quanto maior, mais altos PF e PE) e do tipo de atração intermolecular (quanto mais forte, mais altos PF e PE).

Exercícios  1. (Enem 2013) 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).

Esse arranjo característico se deve ao fato de os fosfolipídeos apresentarem uma natureza a) polar, ou seja, serem inteiramente solúveis em água. b) apolar, ou seja, não serem solúveis em solução aquosa. c) anfotérica, ou seja, podem comportar-se como ácidos e bases. d) insaturada, ou seja, possuírem duplas ligações em sua estrutura. e) anfifílica, ou seja, possuírem uma parte hidrofílica e outra hidrofóbica.

UNIDADE 2 Número de Oxidação (Nox)

CURI, D. Química Nova na Escola, São Paulo, n. 23, maio 2006 (adaptado).

A maior eficiência dessas fraldas descartáveis, em relação às de pano, deve-se às

ENEM

É o número que designa a carga elétrica real ou aparente de um átomo em função da diferença de eletronegatividade entre ele e seus ligantes. É a carga positiva ou negativa que indica o no de elétrons que se afasta ou aproxima do átomo, e depende da eletronegatividade dos átomos envolvidos na ligação.

1

Ciências da Natureza e suas Tecnologias 

Nos compostos iônicos o Nox equivale à carga do íon;



Nos compostos moleculares não há perda ou ganho de e–. Por isso, neste caso, devemos entender o Nox como sendo a carga que o átomo teria se as suas ligações fossem rompidas, ficando os e– com os átomos mais eletronegativos.

Como o cloro é mais eletronegativo que o hidrogênio, ele “puxa” os elétrons com mais força ficando parcialmente negativo.

Nox do H = +1 (“perde” e–) Nox do Cl = –1 (“ganha” e–)

Atividade interativa: Determinar o nox de cada um dos elementos das substâncias a seguir: a)

Al2O3

b) KNO3

c) KMnO4

d) HClO4

e) Al2(SO4)3

e) O2

g) NO3-

h) NH4+

f) Cu

Cuidado com elemento de Nox variável (principalmente metais de transição). g) Fe2(SO4)3

h) FeSO4

i) CuSO4

Exercícios  Como o oxigênio é mais eletronegativo que o carbono, ele “puxa” os elétrons com mais força ficando parcialmente negativo.

Nox do C = +4 (“perde” 4e–) Nox do O = –2 (“ganha” 2e–) cada átomo Número de Oxidação Médio: É a média aritmética dos Nox de todos os átomos de cada elemento químico em um determinado composto.

Regras Práticas para Calcular o Nox 1A e Ag: Nox = +1 2A e Zn: Nox = +2 Al: Nox = +3 H:

Nox = +1 (nos hidretos metálicos = -1)

F:

Nox = –1

O:

Nox = –2 (exceto binário c/ F, H, 1A e 2A)

7A: Nox = –1 (se estiver à direita da fórmula) 6A: Nox = –2 (se estiver à direita da fórmula)

1. (Udesc 2013) Os alquimistas descobriram que o ouro pode ser dissolvido em uma mistura de 3:1 de ácidos clorídrico e nítrico, conhecida como água régia (‘água real’), conforme reação química a seguir: Au(s)  NO3(aq)  4H(aq)  4C

 (aq)

 AuC

 4 (aq)

 2H2O  NO(g)

Assinale a alternativa correta em relação à reação acima. a) O ouro metálico sofreu redução e é o agente oxidante,

NO3 sofreu oxidação e é o agente redutor, 3 elétrons estão envolvidos nesta reação de oxirredução. b) O ouro metálico sofreu oxidação e é o agente redutor, NO3 sofreu redução e é o agente oxidante, 3 elétrons estão envolvidos nesta reação de oxirredução. c) O ouro metálico sofreu oxidação e é o agente oxidante, NO3 sofreu redução e é o agente redutor, 3 elétrons estão envolvidos nesta reação de oxirredução. d) O ouro metálico sofreu oxidação e é o agente redutor, NO3 sofreu redução e é o agente oxidante, 6 elétrons estão envolvidos nesta reação de oxirredução. e) O ouro metálico sofreu redução e é o agente oxidante, NO3 sofreu oxidação e é o agente redutor, 6 elétrons estão envolvidos nesta reação de oxirredução.

Subst. Simples: Nox = zero Nos compostos, a soma proporcional de todos os Nox é igual a zero.

A soma dos Nox dos átomos de um íon composto é igual à carga do íon.

VARIAÇÃO DO NOX (Nox máximo e mínimo): O número de oxidação de cada elemento químico pode variar, dependendo do número de elétrons na sua camada de valência.

2. (Udesc 2012) O silício é o segundo elemento mais abundante, depois do oxigênio, na crosta da Terra. Ele ocorre como SiO2 em uma enorme variedade de minerais silicatos. O elemento é obtido pela reação do SiO2 fundido em presença de carbono a altas temperaturas, liberando um gás, conforme reação a seguir:

SiO2   2C s  Si   ______  g

Ex.: – – –

2

S (6 e– na u.c.e.): pode ganhar até dois elétrons e pode perder até seis: –2  Nox  +6; C (4 e– na u.c.e.): pode ganhar até quatro elétrons e pode perder até quatro: –4  Nox  +4; Br (7 e– na u.c.e.): pode ganhar um elétron e pode perder até sete: –1  Nox  +7.

Considerando a reação acima, assinale a alternativa que completa corretamente a equação. a) É gerado 1 mol do gás CO, devido à reação de oxirredução. b) São gerados 2 moles do gás CO, devido à redução do carbono.

Química c) São gerados 2 moles do gás CO2 , devido à oxidação do carbono. d) São gerados 2 moles do gás CO, devido à oxidação do carbono. e) São gerados 2 moles do gás CO2 , devido à redução do carbono.

UNIDADE 3 Funções Químicas (Segundo Arrhenius) Funções químicas são grupos de substâncias que se assemelham propriedades. São quatro as funções químicas estudadas: ácidos, bases, sais e óxidos.

Ácido Base Sal

Cátion H+ Xb+ Xb+

Ânion Ya– (OH)– Ya–

ÁCIDOS: Ácidos são substâncias moleculares que, quando em solução aquosa, sofrem ionização formando como único cátion o íon H3O+ (H2O + H+), denominado “íon hidrônio”.

Ionização: é o processo em que íons são criados quando certas substâncias moleculares polares são misturadas em água.

Dissociação: é a separação dos íons que ocorre quando uma substância iônica é misturada em água.

Fórmula geral:

HaY onde “a” é a carga de Y.

Para os hidrácidos: Fortes: HI, HBr, HCl. Moderado: HF Fracos: todos os demais Para os oxiácidos: Temos que calcular = m – n, sendo HnXOm Ácidos Fortes: =2 ou 3 Ácidos Moderados: =1 Ácidos Fracos:  = 0 Uma exceção à regra é o H2CO3, que é um ácido fraco.

Cuidado com os ácidos derivados do fósforo, H3PO2, H3PO3, H3PO4, todos moderados, pois nem todos os H da molécula são ionizáveis.

Exercícios  1. O ácido sulfúrico (H2SO4) é considerado um ácido forte porque: a) Possui hidrogênios ionizáveis. b) É corrosivo. c) Possui densidade elevada. d) Possui elevado grau de ionização. e) N.d.a.

2. As características abaixo são dos ácidos, exceto: a) Apresentam H na molécula. b) Bons condutores de eletricidade em solução aquosa. c) Coram em vermelho o tornassol azul. d) Tornam incolor a fenolftaleína vermelha. e) Sabor cáustico.

Note que a fórmula de todo ácido começa com H.

UNIDADE 4 CLASSIFICAÇÃO DOS ÁCIDOS Binários: HCl, H2S, HI. Quanto ao no de Ternários: H3PO4, H2SO4, HCN. elementos Quaternários: H4Fe(CN)6 Monoácidos: HCl, HCN, H3PO2.

Quanto ao no de Diácidos: H2SO4, H3PO3. hidrogênios Triácidos: H3Fe(CN)6, H3PO4. ionizáveis Poliácidos: H4Fe(CN)6 Quanto à presença Oxiácidos: H2SO4, H3PO4, H4SiO4. de oxigênio Hidrácidos: HCl, HCN, H4Fe(CN)6.

FORÇA DE UM ÁCIDO A força de um ácido é dada por: moléculas _ ionizadas  moléculas _ dissolvidas É a porcentagem de moléculas que se ionizaram.

– Quando <5%, o ácido é fraco; – Quando 5<<50%, o ácido é moderado; – Quando >50%, o ácido é forte;

Para saber em qual categoria se enquadra cada ácido apenas pela fórmula, utilizamos as seguintes regras:

ENEM

Nomenclatura dos Ácidos P/ os hidrácidos:

ácido _________ídrico elemento

A terminação dos oxiácidos depende do Nox do elemento central. A tabela abaixo mostra a terminação para os principais oxiácidos.

Per_______ico H2SO4 H3PO4 HNO3 H2CO3 HClO4 HCl HCN

– – – – – – –

+7

Ácido Sulfúrico Ácido Fosfórico Ácido Nítrico Ácido+6Carbônico ou +5 Ácido Perclórico Ácido Clorídrico Ácido Cianídrico

_______ico _______oso

+4 ou +3

hipo______oso

+2 ou +1

Exceto com B, C e Si, sempre com terminação ico.

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Ciências da Natureza e suas Tecnologias - Abaixo estão os nomes dos principais ácidos que todos devem saber, lembrando que, ao retirar um Oxigênio da fórmula, desce-se uma linha na tabela de Nox acima; Propriedades dos ácidos: a) Sabor azedo; b) Conduzem eletricidade quando em solução; c) São, na grande maioria, solúveis em água; d) Reagem com base formando sal e água; e) Descoram a fenolftaleína vermelha.

Exercícios  1. (ACAFE) O caráter básico do bicarbonato de sódio (NaHCO3), que torna eficaz no tratamento da acidez estomacal, deve-se: a) À presença de hidrogênio. b) Ao fato do Na+ ser proveniente de uma base forte e o HCO3– ser proveniente de um ácido fraco. c) Ao fato do NaHCO3 ser um hidrogenossal, d) À total dissolução do bicarbonato de sódio na água. e) Ao NaHCO3 não reagir com o HCl, ácido causador da acidez estomacal.

2. Bromato de potássio, sulfito de amônio, iodeto de sódio e nitrito de bário são representados, respectivamente, pelas seguintes fórmulas: a) KBrO3, (NH4)2SO4, NaI e Ba(NO2) 2. b) KBrO4, (NH4)2SO3, NaI e Ba(NO2) 2. c) KBrO3, (NH4)2SO3, NaI e Ba(NO3) 2. d) KBrO3, (NH4)2SO3, NaIO3 e Ba(NO2) 2. e) KBrO3, (NH4)2SO3, NaI e Ba(NO2) 2.

UNIDADE 5 Óxidos Óxidos são compostos binários onde o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Podem ser iônicos ou moleculares, dependendo do elemento que estiver ligado ao oxigênio. ÓXIDOS MOLECULARES São compostos que possuem um ametal ligado ao oxigênio. A nomenclatura procura descrever a proporção de átomos existente de cada elemento em cada fórmula: Mono-, di-, tri-...óxido de mono-, di-, tri-...elemento Ex.: SO2: dióxido de enxofre.

SO3: trióxido de enxofre.

CO2: dióxido de carbono.

CO: monóxido de carbono.

NO: monóxido de nitrogênio (óxido nítrico).

N2O: monóxido de dinitrogênio (óxido nitroso).

Os óxidos moleculares podem ser: Óxidos Ácidos ou Anidridos: São aqueles que reagem com água formando um ácido ou reagem com base produzindo sal e água. Maioria dos óxidos moleculares, os anidridos posem ter seus nomes da mesma forma que os ácidos, apenas trocando a palavra “ácido” pela palavra “anidrido”.

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Ex: SO3 + H2O  H2SO4 SO3 + 2NaOH  Na2SO4 + H2O Óxidos Neutros ou Indiferentes: São os óxidos que não reagem nem com água, nem com ácidos e nem com bases.

São formados por ametais com Nox pequenos.

Ex: CO, NO, N2O, H2O. ÓXIDOS IÔNICOS São compostos que possuem metal ligado ao oxigênio. A nomenclatura é semelhante à nomenclatura das bases trocando a palavra hidróxido por óxido.

Ex: Na2O: óxido de sódio CaO: óxido de cálcio Fe2O3: óxido de ferro III ou óxido férrico FeO: óxido de ferro II ou óxido ferroso Os óxidos iônicos podem ser: Óxidos Básicos: São aqueles que reagem com água formando uma base ou reagem com ácido produzindo sal e água. Estes óxidos são formados por metais, especialmente alcalinos e alcalinos terrosos, e possuem Nox menor ou igual a +3.

Ex: Na2O + H2O  2 NaOH Na2O + 2HCl  2NaCl + H2O Óxidos Ácidos ou Anidridos: Alguns metais também formam óxidos ácidos, desde que seu Nox seja igual a +6 ou +7.

Ex: Mn2O7 + H2O  2HMnO4 Mn2O7 + 2KOH  2KMnO4 + H2O Óxidos Anfóteros: São aqueles que podem se comportar, ora como óxido ácido, ora como óxido básico. São formados por alguns metais com Nox entre +2 e +4.

Ex:  ZnCℓ2 + H2O ZnO + 2NaOH  Na2ZnO2 + H2O Óxidos Duplos, Mistos ou Salinos: São formados por dois outros óxidos do mesmo elemento. São formados por metais com Nox fracionário de fórmula geral X3O4.

Ex: Fe3O4, Pb3O4.

Peróxidos: São óxidos que contém o íon peróxido (O2)2-.

Nestes compostos o Nox do oxigênio será -1. Eles reagem com a água ou com ácidos em meio aquoso produzindo água oxigenada (H2O2). Estes óxidos são formados por metais alcalinos e alcalino-terrosos e pelo hidrogênio e em seu nome utiliza-se a palavra peróxido.

Ex: Na2O2 + 2H2O  2NaOH + H2O2 Na2O2 + 2H2SO4  2Na2SO4 + H2O2 Superóxidos ou Polióxidos: São óxidos que contém o íon peróxido (O4)2-. Nestes compostos o Nox do oxigênio será –½. Eles reagem com a água ou com ácidos em meio aquoso produzindo água oxigenada (H2O2) e oxigênio gasoso (O2). Estes óxidos são formados por metais alcalinos e alcalino-terrosos e seu nome utiliza a palavra superóxido.

Ex: Na2O4 + 2H2O  2NaOH + H2O2 + O2 Na2O4 + 2H2SO4  2Na2SO4 + H2O2 + O2

Química Exercícios  1. (Enem 2013) 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 25°C, a pirita sofre reação, de acordo com a equação química:

a) HNO3 e HNO2. b) H2SO4 e H2SO3. c) H2SO3 e HNO2. d) H2SO4 e HNO3. e) H2CO3 e H2SO3.

4. (Enem 2007) De acordo com a legislação brasileira, são tipos de água engarrafada que podem ser vendidos no comércio para o consumo humano:

- água mineral: água que, proveniente de fontes naturais ou captada artificialmente, possui composição química ou propriedades físicas ou físico-químicas específicas, 4FeS2 (s)  15O2 (g)  2H2O( )  2Fe2 (SO4 )3 (aq)  2H2SO4 (aq) com características que lhe conferem ação medicamentosa; - água potável de mesa: água que, proveniente de fontes FIGUEIREDO, B. R. Minérios e ambiente. Campinas: naturais ou captada artificialmente, possui características Unicamp, 2000. que a tornam adequada ao consumo humano; - água purificada adicionada de sais: água produzida Para corrigir os problemas ambientais causados por essa artificialmente por meio da adição à água potável de sais drenagem, a substância mais recomendada a ser de uso permitido, podendo ser gaseificada. adicionada ao meio é o a) sulfeto de sódio.

Com base nessas informações, conclui-se que b) cloreto de amônio. a) os três tipos de água descritos na legislação são c) dióxido de enxofre. potáveis. d) dióxido de carbono. b) toda água engarrafada vendida no comércio é água e) carbonato de cálcio. mineral. c) água purificada adicionada de sais é um produto natural encontrado em algumas fontes específicas.

2. (Enem 2012) Os tubos de PVC, material organoclorado d) a água potável de mesa é adequada para o consumo sintético, são normalmente utilizados como encanamento humano porque apresenta extensa flora bacteriana. na construção civil. Ao final da sua vida útil, uma das e) a legislação brasileira reconhece que todos os tipos de formas de descarte desses tubos pode ser a incineração. água têm ação medicamentosa.

Nesse processo libera-se HC  g , cloreto de hidrogênio, dentre outras substâncias. Assim, é necessário um tratamento para evitar o problema da emissão desse poluente.

Entre as alternativas possíveis para o tratamento, é apropriado canalizar e borbulhar os gases provenientes da incineração em a) água dura. b) água de cal. c) água salobra. d) água destilada. e) água desmineralizada.

3. (Enem 2009) O processo de industrialização tem gerado sérios problemas de ordem ambiental, econômica e social, entre os quais se pode citar a chuva ácida. Os ácidos usualmente presentes em maiores proporções na água da chuva são o H2CO3, formado pela reação do CO2 atmosférico com a água, o HNO3, o HNO2, o H2SO4 e o H2SO3. Esses quatro últimos são formados principalmente a partir da reação da água com os óxidos de nitrogênio e de enxofre gerados pela queima de combustíveis fósseis.

A formação de chuva mais ou menos ácida depende não só da concentração do ácido formado, como também do tipo de ácido. Essa pode ser uma informação útil na elaboração de estratégias para minimizar esse problema ambiental. Se consideradas concentrações idênticas, quais dos ácidos citados no texto conferem maior acidez às águas das chuvas?

ENEM

5. (Enem 2001) Numa rodovia pavimentada, ocorreu o tombamento de um caminhão que transportava ácido sulfúrico concentrado. Parte da sua carga fluiu para um curso d'água não poluído que deve ter sofrido, como consequência, I. mortalidade de peixes acima da normal no local do derrame de ácido e em suas proximidades.

II. variação do pH em função da distância e da direção da corrente de água.

III. danos permanentes na qualidade de suas águas.

IV. aumento momentâneo da temperatura da água no local do derrame. É correto afirmar que, dessas consequências, apenas podem ocorrer a) I e II. b) II e III. c) II e IV d) I, II e IV e) II, III e IV TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

Um dos problemas ambientais decorrentes da industrialização é a poluição atmosférica.

Chaminés altas lançam ao ar, entre outros materiais, o dióxido de enxofre (SO2) que pode ser transportado por muitos quilômetros em poucos dias. Dessa forma, podem

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Ciências da Natureza e suas Tecnologias ocorrer precipitações ácidas em regiões distantes, causando vários danos ao meio ambiente (chuva ácida).

6. (Enem ) Um dos danos ao meio ambiente diz respeito à corrosão de certos materiais. Considere as seguintes obras: I. monumento ltamarati - Brasília (mármore).

II. esculturas do Aleijadinho - MG (pedra-sabão, contém carbonato de cálcio).

III. grades de ferro ou alumínio de edifícios.

A ação da chuva ácida pode acontecer em: a) I, apenas. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 7. (Enem) Suponha que um agricultor esteja interessado em fazer uma plantação de girassóis. Procurando informação, leu a seguinte reportagem:

UNIDADE 6 Reações de Oxirredução São as reações nas quais há tranferência de elétrons. Por causa dessa tranferência de elétrons, há variação do número de oxidação.

Oxidação: Perde elétrons = Aumenta o NOX Redução: Recebe elétrons = Diminui o NOX Agente Oxidante é a substância que possui o elemento que sofreu redução.

Agente Redutor é a substância que possui o elemento que sofreu oxidação.

Oxidante provoca oxidação porque sofre redução Redutor provoca redução porque sofre oxidação

Exercícios de Sala  1. (ACAFE) A equação abaixo representa o processo de uma redução do ferro nos altos fornos.  Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2

SOLO ÁCIDO NÃO FAVORECE PLANTIO Alguns cuidados devem ser tomados por quem decide iniciar o cultivo do girassol. A oleaginosa deve ser plantada em solos descompactados, com pH acima de 5,2 (que indica menor acidez da terra). Conforme as recomendações da Embrapa, o agricultor deve colocar, por hectare, 40 kg a 60 kg de nitrogênio, 40 kg a 80 kg de potássio e 40 kg a 80 kg de fósforo.

O pH do solo, na região do agricultor, é de 4,8. Dessa forma, o agricultor deverá fazer a "calagem".

(Folha de S. Paulo, 25/09/1996) Suponha que o agricultor vá fazer calagem (aumento do pH do solo por adição de cal virgem - CaO). De maneira simplificada, a diminuição da acidez se dá pela interação da cal (CaO) com a água presente no solo, gerando hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), que reage com os ions H+ (dos ácidos), ocorrendo, então, a formação de água e deixando ions Ca2+ no solo.

Considere as seguintes equações: I. CaO + 2H2O  Ca (OH)3 II. CaO + H2O  Ca (OH)2 III. Ca (OH)2 + 2H+  Ca2+ + 2H2O IV. Ca (OH)2 + H+  CaO + H2O O processo de calagem descrito pode ser representado pelas equações: a) I e II b) I e IV c) II e III d) II e IV e) III e IV

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A alternativa que mostra o redutor nesse processo é: a) CO2 b) Fe2O3 c) Fe d) C e) CO 2. (Enem PPL 2013) Após o desmonte da bateria automotiva, é obtida uma pasta residual de 6 kg, em que 19%, em massa, é dióxido de chumbo(IV), 60%, sulfato de chumbo(II) e 21%, chumbo metálico. O processo pirometalúrgico é o mais comum na obtenção do chumbo metálico, porém, devido à alta concentração de sulfato de chumbo(II), ocorre grande produção de dióxido de enxofre (SO2), causador de problemas ambientais. Para eliminar a produção de dióxido de enxofre, utiliza-se o processo hidrometalúrgico, constituído de três etapas, no qual o sulfato de chumbo(II) reage com carbonato de sódio a 1,0 mol/L a 45 °C, obtendo-se um sal insolúvel (etapa 1), que, tratado com ácido nítrico, produz um sal de chumbo solúvel (etapa 2) e, por eletrólise, obtém-se o chumbo metálico com alto grau de pureza (etapa 3).

ARAÚJO, R. V. V. et al. Reciclagem de chumbo de bateria automotiva: estudo de caso. Disponível em: www.iqsc.usp.br. Acesso em: 17 abr. 2010 (adaptado).

Considerando a obtenção de chumbo metálico a partir de sulfato de chumbo(II) na pasta residual, pelo processo hidrometalúrgico, as etapas 1, 2 e 3 objetivam, respectivamente, a) a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb2+ em Pb0. b) a lixiviação ácida e dessulfuração; a lixiviação básica e solubilização; a redução do Pb4+ em Pb0. c) a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb0 em Pb2+. d) a lixiviação ácida e dessulfuração; a lixiviação básica e solubilização; a redução do Pb2+ em Pb0. e) a lixiviação básica e dessulfuração; a lixiviação ácida e solubilização; a redução do Pb4+ em Pb0.

Química

UNIDADE 7 Cálculos Químicos CONCEITOS BÁSICOS:

Se a substância se encontrar em outras condições de temperatura e pressão, devemos recorrer à Equação de Clayperon. PV = nRT .

Exercícios 

Unidade de Massa Atômica (u.m.a.): Para medir uma grandeza qualquer utilizamos uma unidade padrão. Por exemplo: para medir comprimento, normalmente utiliza-se o metro (m); para medir massa, as unidades mais usadas são o grama (g) e o quilograma (kg).

Para determinar a massa de um átomo foi criada a “unidade de massa atômica” (u.m.a. ou ), que equivale a 1/12 da massa do isótopo 12 do carbono (A=12, Z=6, 6 prótons e 6 nêutrons), ou seja, aproximadamente a média entre a massa de um próton e a de um nêutron.

1. (Enem 2013) 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 pra evitar 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.

Massa Atômica de um Elemento Químico: É a média das massas de todos os átomos de um determinado elemento, dadas as proporções em que os diversos isótopos se encontram na natureza.

Considerando-se o valor de 6  1023 mol1 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?

35 37 Ex: Os isótopos do cloro são: Cl17 (75%) e Cl17 (25%) MCl = 350,75 + 370,25 = 35,5

Átomo-grama (at.g): É a massa atômica expressa em gramas.

Massa Molecular ou Peso Molecular: É a soma das massas de todos os átomos que compõe uma determinada substância.

Molécula-grama (mol): É a massa molecular expressa em gramas.

Número de Mols (n): É a relação entre a massa da amostra da substância m e a sua molécula-grama. n  mol Número de Avogadro: É o número de átomos existentes em um átomo-grama de um elemento ou o número de moléculas existentes em uma molécula-grama de uma substância e é igual a 6,02x1023.

Disponível em: www.anvisa.gov.br. Acesso em: 1 ago.

2012 (adaptado).

a) 7,5  1021 b) 1,5  1022 c) 7,5  1023 d) 1,5  1025 e) 4,8  1025 2. (Enem 2011) A eutrofização é um processo em que rios, lagos e mares adquirem níveis altos de nutrientes, especialmente fosfatos e nitratos, provocando posterior acúmulo de matéria orgânica em decomposição. Os nutrientes são assimilados pelos produtores primários e o crescimento desses é controlado pelo nutriente limítrofe, que é o elemento menos disponível em relação à abundância necessária à sobrevivência dos organismos vivos. O ciclo representado na figura seguinte reflete a dinâmica dos nutrientes em um lago.

MOL Atualmente o termo mol não é mais utilizado apenas para molécula-grama, e sim para uma determinada quantidade (o número de Avogadro) de qualquer coisa. Ex.: 1 dúzia = 12 1 centena = 100 1 mol = 6,02x1023.

Volume Molar É o volume ocupado por um mol de qualquer substância gasosa. Nas CNTP, o volume molar de qualquer substância é igual a 22,4L. CNTP (Condições Normais de Temperatura e Pressão): Temperatura = 0oC = 273K Pressão = 1atm = 760mmHg

ENEM

A análise da água de um lago que recebe a descarga de águas residuais provenientes de lavouras adubadas revelou as concentrações dos elementos carbono (21,2 mol/L),

7

Ciências da Natureza e suas Tecnologias nitrogênio (1,2 mol/L) e fósforo (0,2 mol/L). Nessas condições, o nutriente limítrofe é o a) C. b) N. c) P. d) CO2 . e) PO4 .

UNIDADE 8 Cálculo Estequiométrico LEIS DAS REAÇÕES QUÍMICAS As bases para os cálculos de substâncias que participam de uma reação química surgiram no século XVIII, com as leis de Lavoisier e de Proust: - Lei de Lavoisier (conservação das massas): “Numa reação química, em um sistema fechado, a massa dos reagentes é igual à dos produtos”.

- Lei de Proust (lei das proporções constantes): “As substâncias participantes de uma reação química estão em uma proporção, em massa, constante e definida”.

Cálculo Estequiométrico É o cálculo das quantidades de reagentes e/ou produtos das reações químicas (massas, volumes, número de mols e o número de moléculas), feito com base nas leis das reações e executado, em geral, com o auxílio das equações químicas correspondentes. Esse tipo de cálculo segue, em geral, as seguintes regras: 1- Escrever a equação química balanceada; 2- Estabelecer uma regra de três entre o dado e a pergunta do problema, que poderá ser em massa, n o de mol, volume, etc., conforme o problema exigir.

Ex.: Qual a massa de Na2SO4 formada a partir da neutralização de 16g de NaOH? 2NaOH + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O 2mol 1mol 2x40g/mol 1x142g/mol 80g

142g

16g .

x = 28,4g

Rendimento: É definido pela relação entre a massa efetivamente formada de um determinado produto e a massa prevista pelos cálculos. É dado por: m r  obtida x100% mesperada Ex.: Sabendo que, na reação descrita no exercício anterior, verificou-se a formação de 20g de Na2SO4, qual foi o rendimento da reação?

8

r

mobtida x100% , sendo mreal = 20g e mesperada= 28,4g mesperada

r

20 x100%  r = 70,4% 28,4

Ou, por regra de três: 28,4g  100% 20,0g  x = 70,4% Reagente Limitante e Reagente em Excesso: Quando for dada a massa de dois (ou mais) reagentes, deve-se descobrir qual dos dois está (se tiver um deles) em excesso. O que estiver em quantidade proporcionalmente menor será chamado de “reagente limitante” e todos os cálculos deverão ser feitos a partir dele. Pode-se, inclusive, calcular a quantidade em excesso do outro reagente.

Ex.: Qual é o reagente limitante e qual a massa em excesso do outro reagente quando reagem 49g de H2SO4 com 45g de NaOH? 2NaOH + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O 2mol 1mol 80g 98g 45g 49g x = 40g (massa utilizada) Reagente limitante: H2SO4 Massa em excesso: 5g de NaOH

Exercícios  1. (Enem 2012) No Japão, um movimento nacional para a promoção da luta contra o aquecimento global leva o slogan: 1 pessoa, 1 dia, 1 kg de CO2 a menos! A ideia é cada pessoa reduzir em 1 kg a quantidade de CO2 emitida todo dia, por meio de pequenos gestos ecológicos, como diminuir a queima de gás de cozinha.

Um hambúrguer ecológico? É pra já! Disponível em: http://lqes.iqm.unicamp.br. Acesso em: 24 fev. 2012 (adaptado).

Considerando um processo de combustão completa de um gás de cozinha composto exclusivamente por butano (C4H10), a mínima quantidade desse gás que um japonês deve deixar de queimar para atender à meta diária, apenas com esse gesto, é de Dados: CO2 (44 g/mol); C4H10 (58 g/mol) a) 0,25 kg. b) 0,33 kg. c) 1,0 kg. d) 1,3 kg. e) 3,0 kg.

2. (Enem 2006) Para se obter 1,5 kg do dióxido de urânio puro, matéria-prima para a produção de combustível

Química nuclear, é necessário extrair-se e tratar-se 1,0 tonelada de minério. Assim, o rendimento (dado em % em massa) do tratamento do minério até chegar ao dióxido de urânio puro é de a) 0,10 %. b) 0,15 %. c) 0,20 %. d) 1,5 %. e) 2,0 %.

UNIDADE 10 DILUIÇÃO E MISTURA DE SOLUÇÕES

UNIDADE 9 SOLUÇÕES É qualquer mistura homogênea onde um componente é denominado soluto e o outro solvente, este último é representado geralmente pela água.

Tipos de Solução De acordo com a quantidade de soluto, podemos classificar as soluções em: Saturadas: Têm a concentração igual ao limite de saturação.

Insaturadas: Têm a concentração menor que o limite de saturação.

Supersaturadas: Têm a concentração maior que o limite de saturação.

Limite de Saturação: Quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida em uma certa quantidade de solvente.

SOLUBILIDADE DAS SOLUÇÕES Solubilidade é a máxima quantidade possível de um determinado soluto que pode ser dissolvida em uma certa quantidade padrão de solvente a uma dada temperatura.

Influência da Temperatura na Solubilidade: A maioria das substâncias tem sua solubilidade aumentada com a temperatura.

Curvas de Solubilidade

Diluir uma solução significa diminuir a sua concentração através da adição de mais solvente, sem alterar a quantidade de soluto.

C = m ... m = C.V V Molaridade:

M1.V1 = M2.V2

Mistura de Soluções de mesmo Soluto Nesse caso, tanto a quantidade de soluto quanto o volume da nova solução equivalem à soma das soluções iniciais.

Exercícios  1. (Enem 2ª aplicação 2010) Devido ao seu alto teor de sais, a água do mar é imprópria para o consumo humano e para a maioria dos usos da água doce. No entanto, para a indústria, a água do mar é de grande interesse, uma vez que os sais presentes podem servir de matérias-primas importantes para diversos processos. Nesse contexto, devido a sua simplicidade e ao seu baixo potencial de impacto ambiental, o método da precipitação fracionada tem sido utilizado para a obtenção dos sais presentes na água do mar.

Tabela 1: Solubilidade em água de alguns compostos presentes na água do mar a 25 ºC SOLUTO: Brometo de sódio Carbonato de cálcio Cloreto de sódio Cloreto de magnésio Sulfato de magnésio Sulfato de cálcio

Podemos observar que alguns sais têm sua solubilidade aumentada significativamente com o aumento da temperatura, já em outros a temperatura tem pouca influência.

ENEM

... C1.V1 = C2.V2

FÓRMULA NaBr CaCO3

SOLUBILIDADE g/kg de H2O 1,20 x 103 1,30 x 10-2

NaCℓ MgCℒ2

3,60 x 102 5,41 x 102

MgSO4

3,60 x 102

CaSO4

6,80 x 10-1

PILOMBO, L. R. M.; MARCONDES, M.E.R.; GEPEC. Grupo de pesquisa em Educação Química. Química e Sobrevivência: Hidrosfera Fonte de Materiais. São Paulo: EDUSP, 2005 (adaptado).

9

Ciências da Natureza e suas Tecnologias 1 cal = 4,18J Suponha que uma indústria objetiva separar determinados sais de uma amostra de água do mar a 25 °C, por meio da precipitação fracionada. Se essa amostra contiver somente os sais destacados na tabela, a seguinte ordem de precipitação será verificada: a) Carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio, cloreto de magnésio e, por último, brometo de sódio. b) Brometo de sódio, cloreto de magnésio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio, sulfato de cálcio e, por último, carbonato de cálcio. c) Cloreto de magnésio, sulfato de magnésio e cloreto de sódio, sulfato de cálcio, carbonato de cálcio e, por último, brometo de sódio. d) Brometo de sódio, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio e, por último, cloreto de magnésio. e) Cloreto de sódio, sulfato de magnésio, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de magnésio e, por último, brometo de sódio.

2. (Udesc 2014) Assinale a alternativa que corresponde ao volume de solução aquosa de sulfato de sódio, a 0,35 mol/L, que deve ser diluída por adição de água, para se obter um volume de 650 mL de solução a 0,21 mol/L. a) 500 mL b) 136 mL c) 227 mL d) 600 mL e) 390 mL

Libera Calor→Exotérmica A + B  C+calor Absorve Calor→Endotérmica A + B + Calor  C ENTALPIA (H): é o conteúdo global de energia de um sistema.

Reação qmc

Em uma reação química temos: Reagentes  Hr 



Quando Hr é maior que Hp a liberação de energia e é exotérmica (Hp < Hr).

Quando Hr é menor que Hp a absorção de energia e é endotérmica(Hp > Hr).

28,0% e de 0,90 g  mL1, respectivamente. Assinale a alternativa que contém o volume da solução estoque que o analista deve utilizar para preparar a solução desejada. a) 7,6 mL b) 14,8 mL c) 2,1 mL d) 12,6 mL e) 8,4 mL

UNIDADE 11 TERMOQUÍMICA É a parte da química que estuda o calor envolvido nas reações químicas .

-

Caloria (cal): É a quantidade de calor necessária para aquecer 1 grama de água em 1ºC. Joule (J): É a energia necessária para deslocar o ponto de aplicação de uma força constante de 1 newton em uma distância de 1 metro, na direção do movimento.

reação ocorrerá com denominada reação

É a diferença de energia entre os produtos (Hp) e os reagentes (Hr) em uma dada reação química. H = Hp - Hr Hp = estado final (produto) Hr = estado inicial (reagente) DIAGRAMAS DE ENERGIA Diagrama de reação Exotérmica (Hp < Hr) H

(Entalpia ) Hr

Reagentes

Hp Curso da Reação

H < 0 H = -(negativo) – liberação de calor Reagentes  Produto + calor Reagentes  Produto H = -(negativo) Diagrama da reação Endotérmica (Hp > Hr) H

Produtos Hp Hr

 H Reagentes Curso da Reação

10

 H

Produtos

Unidades de Energia -

reação ocorrerá com denominada reação

Variação de Entalpia H

3. (Udesc 2012) Suponha que um analista químico precise preparar 500 mL de uma solução de amônia de concentração 0,250 mol  L1. Ele dispõe de uma solução estoque cuja porcentagem em massa e densidade é de

Produtos Hp

Química H > 0 H = +(positivo)  absorção de calor Reag. + calor  Prod.

Reag.  Prod. H = + TIPOS DE CALORES DE REAÇÃO Calor de Formação É o H que ocorre na síntese total de 1mol de uma substância a partir de seus elementos no estado padrão. É também conhecido como entalpia de formação.

Exemplo: H2 (g) + ½ O2 (g)  H2O (l) H = -68,3 Kcal (25ºC e 1 atm) Lembre-se que neste caso as substâncias simples possuem H=0 Calor de Combustão É o calor (H) que ocorre quando 1mol de uma substância qualquer sofre combustão completa.

A reação de combustão ocorre quando uma substância reage com o oxigênio tendo, em geral, como produtos finais gás carbônico e água (combustão completa). O calor de combustão sempre possuirá H negativo (liberação de calor nas reações de combustão).

Exemplo:

2. (Enem 2010) No que tange à tecnologia de combustíveis alternativos, muitos especialistas em energia acreditam que os alcoóis vão crescer em importância em um futuro próximo.

Realmente, alcoóis como metanol e etanol têm encontrado alguns nichos para uso doméstico como combustíveis há muitas décadas e, recentemente, vêm obtendo uma aceitação cada vez maior como aditivos, ou mesmo como substitutos para gasolina em veículos.

Algumas das propriedades físicas desses combustíveis são mostradas no quadro seguinte. Álcool Metanol (CH3OH) Etanol (CH3CH2OH)

Densidade a 25°C (g/mL)

Calor de Combustão (kJ/mol)

0,79

– 726,0

0,79

– 1367,0

Dados: Massas molares em g/mol: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0.

CH4 (g) + 2O 2 (g)  CO2 (g) + 2 H2O (l) H = -211,5 Kcal mol de CH4 (25ºC, 1 atm) Complemento: estados fisicos e a variação de entalpia ( S ↔ L ↔ G)

Exercícios  1. (Enem 2011) Um dos problemas dos combustíveis que contêm carbono é que sua queima produz dióxido de carbono. Portanto, uma característica importante, ao se escolher um combustível, é analisar seu calor de combustão ( hc o ) , definido como a energia liberada na queima completa de um mol de combustível no estado padrão. O quadro seguinte relaciona algumas substâncias que contêm carbono e seu Hc o .

Substância

Fórmula

Hc o (kJ/mol)

benzeno

C6H6 ( )

- 3 268

etanol

C2H5OH ( )

- 1 368

glicose

C6H12O6 (s)

- 2 808

metano

CH4 (g)

- 890

octano

C8H18 ( )

- 5 471

ENEM

Neste contexto, qual dos combustíveis, quando queimado completamente, libera mais dióxido de carbono no ambiente pela mesma quantidade de energia produzida? a) Benzeno. b) Metano. c) Glicose. d) Octano. e) Etanol.

Considere que, em pequenos volumes, o custo de produção de ambos os alcoóis seja o mesmo. Dessa forma, do ponto de vista econômico, é mais vantajoso utilizar a) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 22,7 kJ de energia por litro de combustível queimado. b) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 29,7 kJ de energia por litro de combustível queimado. c) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 17,9 MJ de energia por litro de combustível queimado. d) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 23,5 MJ de energia por litro de combustível queimado. e) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 33,7 MJ de energia por litro de combustível queimado.

UNIDADE 12 CINÉTICA QUÍMICA FATORES QUE ALTERAM A VELOCIDADE DA REAÇÃO:

11

Ciências da Natureza e suas Tecnologias TEMPERATURA A temperatura geralmente aumenta a velocidade de uma reação química. Algumas reações tem sua velocidade diminuída com o aumento de temperatura (as reações exotérmicas).

Regra de Van’t Hoff A cada aumento de temperatura de 10ºC a velocidade de uma reação duplica.

Exemplo: 30ºC  0,1mol/min.

40ºC  0,2 mol/min.

SUPERFÍCIE DE CONTATO Quanto maior a superfície de contato, maior será a velocidade da reação.

CATALISADORES Substâncias que diminuem a energia de ativação, e por consequência aumentam a velocidade da reação.

Os catalisadores são substâncias que participam de uma das etapas da reação formando um sub-produto que reage mais facilmente com o reagente.

Os catalisadores não participam da formação do produto final da reação e são recuperados exatamente da forma que iniciaram na reação.

Exemplo: Se você colocar em água dois comprimidos efervecentes, um inteiro e o outro triturado, observará que o comprimido que foi triturado reage primeiro, denunciando um contato maior com a água.

Lei da Ação das Massas de Guldberg e Waage Para reações elementares (que ocorrem em uma etapa). aA + bB  cC + dD

V  KA   B a

b

[ ] = concentração molar = mol/l (apenas para gases e soluções).

Para reações que ocorram em várias etapas, a lei se aplica a etapa mais lenta (não elementares).

ORDEM DE UMA REAÇÃO QUÍMICA A ordem de uma reação é dada pela soma dos expoentes dos reagentes na equação da velocidade.

Exemplo: E (kcal/mol)

2A + 1 B  C

complexo ativado (sem catalisador) E Ecat

energia do comp. ativ. complexo ativado (c/ catalisador)

energia do comp. ativ.

Ecat

V = K . [A]2 . [B]1 A reação é de segunda ordem em relação ao reagente A, e de primeira ordem em relação ao reagente B. A reação total é de terceira ordem.

Er

Tarefa Mínima 

Ep caminho da reação

INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO O aumento da concentração dos reagentes implica o aumento do número de colisões entre as moléculas, aumentando com isso a velocidade da reação.

1. (Enem 2002) O milho verde recém-colhido tem um sabor adocicado. Já o milho verde comprado na feira, um ou dois dias depois de colhido, não é mais tão doce, pois cerca de 50% dos carboidratos responsáveis pelo sabor adocicado são convertidos em amido nas primeiras 24 horas.

Para preservar o sabor do milho verde pode-se usar o seguinte procedimento em três etapas: 1o descascar e mergulhar as espigas em água fervente por

12

Química alguns minutos; 2o resfriá-las em água corrente; 3o conservá-las na geladeira.

A preservação do sabor original do milho verde pelo procedimento descrito pode ser explicada pelo seguinte argumento: a) O choque térmico converte as proteínas do milho em amido até a saturação; este ocupa o lugar do amido que seria formado espontaneamente. b) A água fervente e o resfriamento impermeabilizam a casca dos grãos de milho, impedindo a difusão de oxigênio e a oxidação da glicose. c) As enzimas responsáveis pela conversão desses carboidratos em amido são desnaturadas pelo tratamento com água quente. d) Micro-organismos que, ao retirarem nutrientes dos grãos, convertem esses carboidratos em amido, são destruídos pelo aquecimento. e) O aquecimento desidrata os grãos de milho, alterando o meio de dissolução onde ocorreria espontaneamente a transformação desses carboidratos em amido.

2. (Enem 2ª aplicação 2010) Alguns fatores podem alterar a rapidez das reações químicas. A seguir, destacam-se três exemplos no contexto da preparação e da conservação de alimentos: 1. A maioria dos produtos alimentícios se conserva por muito mais tempo quando submetidos à refrigeração.

Esse procedimento diminui a rapidez das reações que contribuem para a degradação de certos alimentos.

2. Um procedimento muito comum utilizado em práticas de culinária é o corte dos alimentos para acelerar o seu cozimento, caso não se tenha uma panela de pressão.

3. Na preparação de iogurtes, adicionam-se ao leite bactérias produtoras de enzimas que aceleram as reações envolvendo açúcares e proteínas lácteas.

CONCENTRAÇÃO Se aumentarmos a concentração de uma substância o equilíbrio se deslocará no sentido de consumi-la. O contrário também é verificado quando diminuímos a concentração.

Exemplo: Aumento da concentração de H2 ou Cl2

Diminuição da concentração de H2 ou Cl2 PRESSÃO O aumento de pressão desloca o equilíbrio no sentido de menor volume de moléculas no estado gasoso.

Exemplo: Aumento da Pressão

N2(g) + 3H2(g) 22,4 L + 67,2L

UNIDADE 13 EQUILÍBRIO QUÍMICO DESLOCAMENTO DO EQUILÍBRIO QUÍMICO Princípios de Le Chatelier Se em um sistema em equilíbrio ocorrer alguma alteração, haverá um deslocamento do equilíbrio no sentido de minimizar ou anular a ação desta mudança.

Fatores que influenciam no deslocamento do Equilíbrio Químico.

ENEM

44,8L

Diminuição da Pressão

TEMPERATURA Aumentando a temperatura de um sistema em equilíbrio, o equilíbrio se desloca no sentido em que há absorção de calor (endotérmico). Se diminuírmos a temperatura, o equilíbrio se desloca no sentido em que há liberação de calor (exotérmico).

Exemplo: Diminuição da Temperatura 2H2 (g) + O2 (g)

Com base no texto, quais são os fatores que influenciam a rapidez das transformações químicas relacionadas aos exemplos 1, 2 e 3, respectivamente? a) Temperatura, superfície de contato e concentração. b) Concentração, superfície de contato e catalisadores. c) Temperatura, superfície de contato e catalisadores. d) Superfície de contato, temperatura e concentração. e) Temperatura, concentração e catalisadores.

2NH3(g)

H2O (g) + calor

Aumento da Temperatura CATALISADOR Os catalisadores não alteram o equilíbrio químico. O catalisador tem papel de diminuir a energia de ativação de uma reação para favorecê-la. Portanto, apenas aumentam a velocidade da reação.

Exercícios  1. (Enem 2011) Os refrigerantes têm-se tornado cada vez mais o alvo de políticas públicas de saúde. Os de cola apresentam ácido fosfórico, substância prejudicial à fixação de cálcio, o mineral que é o principal componente da matriz dos dentes. A cárie é um processo dinâmico de desequilíbrio do processo de desmineralização dentária, perda de minerais em razão da acidez. Sabe-se que o principal componente do esmalte do dente é um sal denominado hidroxiapatita. O refrigerante, pela presença da sacarose, faz decrescer o pH do biofilme (placa bacteriana), provocando a desmineralização do esmalte dentário. Os mecanismos de defesa salivar levam de 20 a 30 minutos para normalizar o nível do pH,

13

Ciências da Natureza e suas Tecnologias remineralizando o dente. A equação química seguinte representa esse processo:

GROISMAN, S. Impacto do refrigerante nos dentes é avaliado sem tirá-lo da dieta. Disponível em: http://www.isaude.net. Acesso em: 1 maio 2010 (adaptado).

Considerando que uma pessoa consuma refrigerantes diariamente, poderá ocorrer um processo de desmineralização dentária, devido ao aumento da concentração de 

a) OH , que reage com os íons Ca equilíbrio para a direita.

2

As regras usadas no equilíbrio iônico são as mesmas do equilíbrio molecular.

Ki → Ka para ácidos.

Ki → Kb para bases.

Ki → Kw para água.

Grau de Ionização () A força de um eletrólito é determinada pelo seu grau de ionização.

Dada a ionização de um ácido HA HA  H+ + A– Temos:

c) OH , que reage com os íons Ca2 , deslocando o equilíbrio para a esquerda. d) H , que reage com as hidroxilas OH , deslocando o equilíbrio para a esquerda.

[H  ] [A  ] [HA]

Ka =

, deslocando o

b) H , que reage com as hidroxilas OH , deslocando o equilíbrio para a direita.

 = número de moléculas ionizadas número total de moléculas

Quando a ionização do ácido ocorre em várias etapas (ácido poliprótico), haverá uma constante (K) e um grau de ionização () para cada etapa, onde: K1 > K2 > K3 Para eletrólitos fracos: Ka = M2 .

e) Ca2 , que reage com as hidroxilas OH , deslocando o equilíbrio para a esquerda.

Onde M é a molaridade da solução.

2. (Enem 2ª aplicação 2010) Às vezes, ao abrir um refrigerante, percebe-se que uma parte do produto vaza rapidamente pela extremidade do recipiente. A explicação para esse fato está relacionada à perturbação do equilíbrio químico existente entre alguns dos ingredientes do produto, de acordo com a equação:

A água se ioniza em pequena escala e podemos

CO2 g  H2OI

O valor de Kw foi determinado experimentalmente a 25ºC e possui o valor de 10–14.

Portanto, Kw = [H+].[OH–] =10–14. Para a água pura, temos: [H+]=[OH–] = 10–7 mol/l Se adicionarmos um ácido à água, a concentração dos íons H+ aumenta e [OH–] diminui.

H2CO3aq

A alteração do equilíbrio anterior, relacionada ao vazamento do refrigerante nas condições descritas, tem como consequência a a) liberação de CO2 para o ambiente. b) elevação da temperatura do recipiente. c) elevação da pressão interna no recipiente. d) elevação da concentração de CO2 no líquido. e) formação de uma quantidade significativa de H2O.

UNIDADE 14 EQUILÍBRIO IÔNICO

H O 2 + A B A + B Ki =

[A  ] [B  ] [AB]

O equilíbrio iônico é aquele que se estabelece entre uma substância (eletrólito) e seus íons em solução aquosa.

14

Produto Iônico da Água

representar sua ionização por: H+ (aq) + OH-

H2O (l)

(aq)

Kw = [H+].[OH–]

POTENCIAL HIDROGENIÔNICO (pH) É logaritmo negativo da concentração de íons H+: pH =  log OH 





POTENCIAL HIDROXILIÔNICO (pOH) É o logaritmo negativo da concentração dos íons OHpOH =  log OH  [H+] . [OH-] = 10-14 pH + pOH = 14





Para água pura temos: [H+] = [OH-] = 10-7 Em soluções ácidas: [H+] > 10-7 [OH-] < 10-7 pH < 7 e pOH > 7

pH = 7 e pOH=7 Em soluções ácidas: [H+] < 10-7 [OH-] > 10-7 pH > 7 e pOH < 7

Química Exercícios  1. (Enem 2010) Decisão de asfaltamento da rodovia MG010, acompanhada da introdução de espécies exóticas, e a prática de incêndios criminosos ameaçam o sofisticado ecossistema do campo rupestre da reserva da Serra do Espinhaço. As plantas nativas desta região, altamente adaptadas a uma alta concentração de alumínio, que inibe o crescimento das raízes e dificulta a absorção de nutrientes e água, estão sendo substituídas por espécies invasoras que não teriam naturalmente adaptação para este ambiente; no entanto, elas estão dominando as margens da rodovia, equivocadamente chamada de “estrada ecológica”. Possivelmente, a entrada de espécies de plantas exóticas neste ambiente foi provocada pelo uso, neste empreendimento, de um tipo de asfalto (cimentosolo) que possui uma mistura rica em cálcio, que causou modificações químicas aos solos adjacentes à rodovia MG-010.

a) mais eficiente em pH básico. b) mais eficiente em pH ácido. c) mais eficiente em pH neutro. d) eficiente em qualquer faixa de pH. e) mais eficiente em pH ácido ou neutro.

3. (Enem) O pH informa a acidez ou a basicidade de uma solução. A escala a seguir apresenta a natureza e o pH de algumas soluções e da água pura, a 25°C. Uma solução desconhecida estava sendo testada no laboratório por um grupo de alunos. Esses alunos decidiram que deveriam medir o pH dessa solução como um dos parâmetros escolhidos na identificação da solução.

Os resultados obtidos estão na tabela a seguir.

Scientific American Brasil. Ano 7, n.° 79, 2008 (adaptado).

Essa afirmação baseia-se no uso de cimento-solo, mistura rica em cálcio que a) inibe a toxicidade do alumínio, elevando o pH dessas áreas. b) inibe a toxicidade do alumínio, reduzindo o pH dessas áreas. c) aumenta a toxicidade do alumínio, elevando o pH dessas áreas. d) aumenta a toxicidade do alumínio, reduzindo o pH dessas áreas. e) neutraliza a toxicidade do alumínio, reduzindo o pH dessas áreas.

2. (Enem 2009) Sabões são sais de ácidos carboxílicos de cadeia longa utilizados com a finalidade de facilitar, durante processos de lavagem, a remoção de substâncias de baixa solubilidade em água, por exemplo, óleos e gorduras. A figura a seguir representa a estrutura de uma molécula de sabão.

Da solução testada pelos alunos, o professor retirou 100mL e adicionou água até completar 200mL de solução diluída. O próximo grupo de alunos a medir o pH deverá encontrar para o mesmo: a) valores inferiores a 1,0. b) os mesmos valores. c) valores entre 5 e 7. d) valores entre 5 e 3. e) sempre o valor 7.

UNIDADE 15 ELETROQUÍMICA

Em solução, os ânions do sabão podem hidrolisar a água e, desse modo, formar o ácido carboxílico correspondente.

Por exemplo, para o estearato de sódio, é estabelecido o seguinte equilíbrio: CH3(CH2)16COO– + H2O

CH3(CH2)16COOH + OH–

Uma vez que o ácido carboxílico formado é pouco solúvel em água e menos eficiente na remoção de gorduras, o pH do meio deve ser controlado de maneira a evitar que o equilíbrio acima seja deslocado para a direita.

Com base nas informações do texto, é correto concluir que os sabões atuam de maneira

ENEM

Potencial de Oxidação É a capacidade dos metais de dar elétrons.

Al  Al3+ + 3 e Cu  Cu2+ + 2 e

E° = + 1,66V E° = – 0 ,34V

Assim, o alumínio tem maior tendência para ceder elétrons que o cobre.

Cálculo da Voltagem Dados os potenciais de oxidação: Zn  Zn2+ + 2 e E° = 0,76V Cu  Cu2+ + 2 e E° = -0,34V

V = Eoxi + Ered V = 0,76 + 0,34 V = 1,10V

15

Ciências da Natureza e suas Tecnologias Pilha de Daniell São sistemas que produzem correntes contínuas e se baseiam nas diferentes tendências para ceder e receber elétrons das espécies químicas.

Sentido dos elétrons Os elétrons circulam do eletrodo de maior potencial de oxidação para o de menor potencial de oxidação.

Pólos da Pilha Positivo: cátodo – ocorre redução  massa aumenta Negativo: ânodo – ocorre oxidação  massa diminui Eletrólise Decomposição de uma substância pela corrente elétrica.

Características Ânions Cátions

vão para o vão para o

Eletrólise Ígnea:

Ânodo Cátodo

sofrer sofrer

Oxidação Redução

NaCl(s)  Na+(l) + Cl-(l)  Cátodo: Na+ + 1 e   Na°(s) Ânodo: Cl- - 1 e   ½ Cl2 (g) Na+(l) + Cl-(l)   Na(s) + ½ Cl2(g)

Exercícios 

a) Somente o lítio, pois ele possui o menor potencial de redução. b) Somente o cobre, pois ele possui o maior potencial de redução. c) Somente o potássio, pois ele possui potencial de redução mais próximo do magnésio. d) Somente o cobre e o zinco, pois eles sofrem oxidação mais facilmente que o alumínio. e) Somente o lítio e o potássio, pois seus potenciais de redução são menores do que o do alumínio.

2. (Enem 2009) Para que apresente condutividade elétrica adequada a muitas aplicações, o cobre bruto obtido por métodos térmicos é purificado eletroliticamente. Nesse processo, o cobre bruto impuro constitui o ânodo da célula, que está imerso em uma solução de CuSO4. À medida que o cobre impuro é oxidado no ânodo, íons Cu 2+ da solução são depositados na forma pura no cátodo.

Quanto às impurezas metálicas, algumas são oxidadas, passando à solução, enquanto outras simplesmente se desprendem do ânodo e se sedimentam abaixo dele. As impurezas sedimentadas são posteriormente processadas, e sua comercialização gera receita que ajuda a cobrir os custos do processo. A série eletroquímica a seguir lista o cobre e alguns metais presentes como impurezas no cobre bruto de acordo com suas forças redutoras relativas.

1. (Enem 2012) O boato de que os lacres das latas de alumínio teriam um alto valor comercial levou muitas pessoas a juntarem esse material na expectativa de ganhar dinheiro com sua venda. As empresas fabricantes de alumínio esclarecem que isso não passa de uma “lenda urbana”, pois ao retirar o anel da lata, dificulta-se a reciclagem do alumínio. Como a liga do qual é feito o anel contém alto teor de magnésio, se ele não estiver junto com a lata, fica mais fácil ocorrer a oxidação do alumínio no forno. A tabela apresenta as semirreações e os valores de potencial padrão de redução de alguns metais:

Li  e–  Li

Potencial Padrão de Redução (V) –3,05

K   e–  K

–2,93

2

–2,36

Semirreação

Mg

–

 2 e  Mg

A 3  3 e –  A 2

–

–1,66

 2 e  Zn

–0,76

Cu2  2 e–  Cu

+0,34

Zn

Disponível em: www.sucatas.com. Acesso em: 28 fev. 2012 (adaptado).

Com base no texto e na tabela, que metais poderiam entrar na composição do anel das latas com a mesma função do magnésio, ou seja, proteger o alumínio da oxidação nos fornos e não deixar diminuir o rendimento da sua reciclagem?

16

Entre as impurezas metálicas que constam na série apresentada, as que se sedimentam abaixo do ânodo de cobre são a) Au, Pt, Ag, Zn, Ni e Pb. b) Au, Pt e Ag. c) Zn, Ni e Pb. d) Au e Zn. e) Ag e Pb.

UNIDADE 16 QUÍMICA ORGÂNICA É a parte da química que estuda os compostos formados por carbono. É importante saber, porém, que nem todo composto que tenha carbono é um composto orgânico, mas todo composto orgânico tem carbono.

Química Propriedades do Carbono ( Postulados de Kekulé) 1- Tetravalência: Apresenta 4 e– na camada de valência podendo, com isso, fazer quatro ligações covalentes.

C

C

C

C

2- Igualdade das valências: As quatro valências do carbono são iguais entre si.

H H

C

H H

H

Cl

C

H Cl

Cl

H

C

Cl H

H C

H

H

H

 Caráter Anfótero: Combina-se tanto com átomos eletronegativos como com elementos eletropositivos.  Número de Oxidação (Nox) variável: Valor mínimo: – 4 Valor máximo: + 4 3- Encadeamento: Os átomos de carbono têm a propriedade de se ligarem entre si, ou com outros átomos formando cadeias carbônicas com diversas disposições.

HIBRIDAÇÃO DO CARBONO É uma mistura de orbitais de um mesmo átomo, formando novos orbitais chamados orbitais híbridos. Esse fenômeno explica, por exemplo, a tetravalência do carbono.

Analisando a sua distribuição eletrônica (1s2 2s2 2p2) vemos que há somente dois elétrons desemparelhados.

Para que um átomo de carbono possa fazer as quatro ligações, um dos elétrons do subnível “s” é transferido para o orbital vazio do subnível “p”.

O tipo de hibridação dependendo das ligações que o átomo faz:  Hibridação sp: resulta da mistura de um orbital “s” com um orbital “p”. Há formação de dois orbitais híbridos.  Hibridação sp2: resulta da mistura de um orbital “s” com dois orbitais “p”. Há formação de três orbitais híbridos.  Hibridação sp3: resulta da mistura de um orbital “s” com três orbitais “p”. Há formação de quatro orbitais híbridos.

Obs.: Os orbitais híbridos são responsáveis pelas ligações sigma e os orbitais “p” puros, pelas ligações pi.

EM RESUMO TEMOS: C sp3

C sp2

C

sp

Classificação do Carbono numa cadeia carbônica.

– Primário: Está isolado ou ligado a, pelo menos, um átomo de carbono.

– Secundário: Está ligado a dois átomos de carbono.

– Terciário: Está ligado a três átomos de carbono.

– Quaternário: Está ligado a quatro átomos de carbono.

C

sp

Observação:  Hidrogênio primário está ligado a C primário.  Hidrogênio secundário está ligado a C secundário.  Hidrogênio terciário está ligado a C terciário.

– Saturado: Quando apresenta somente ligações simples (somente ligações sigma).

– Insaturado: Quando apresenta ligação dupla ou tripla (tem ligação pi).

– Assimétrico: Quando está ligado a quatro grupos diferentes.

UNIDADE 17 CADEIA CARBÔNICA Sequência de átomos de carbono: Cadeia Cadeia Mista alifática cíclica É a cadeia É a cadeia carbônica É a cadeia carbônica que onde parte é ciclo e carbônica que não forma parte não forma ciclos ciclos possui ciclo.

C C C=C C / \    C C C–C–C–C C–C–C=C \ /     C–C C C C–C CADEIA HOMOGÊNEA Também pode ser chamada de homocíclica no caso de cadeia cíclica. É a cadeia que possui só carbonos entre carbonos.

C C   C – C – C – C – C – N   C C CADEIA HETEROGÊNEA Também pode ser chamada de heterocíclica no caso de cadeia cíclica. É a cadeia que possui pelo menos um átomo diferente de carbono entre carbonos.

C C   C – C – O – C – C CADEIA SATURADA É a cadeia que possui somente simples ligações entre os carbonos.

C=C–C–C–C C–O–C–C–C–C

ENEM

17

Ciências da Natureza e suas Tecnologias CADEIA INSATURADA É a cadeia que possui pelo menos uma dupla e/ou tripla ligação entre carbonos.

CADEIA CARBÔNICA MISTA É a cadeia carbônica que possui uma miscelânia das outras classificações.

CADEIA NORMAL É a cadeia que é constituída de átomos de carbonos primários e/ou secundários.

C–C–N–C–C–C

CADEIA RAMIFICADA É a cadeia constituída de pelo menos um carbono terciário e/ou quaternário.

C C   C–C–C–C

UNIDADE 18

CADEIA ALICÍCLICA É a cadeia carbônica cíclica que não possui anel aromático.

NOMENCLATURA OFICIAL DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS RAIZ

DESINÊNCIA

TERMINAÇÃO

o

Indica o n de Indica o tipo de Indica a função do carbonos ligação composto CADEIA AROMÁTICA É a cadeia carbônica que possui anel aromático. O núcleo benzênio, principal anel aromático, é uma sequência cíclica de seis átomos de carbono, fazendo simples e duplas ligações alternadamente.

RAIZ: 1 C = met

4 C = but

7 C = hept

10 C = dec

2 C = et

5 C = pent

8 C = oct

11 C = undec

3 C = prop

6 C = hex

9 C = non

12 C = dodec

DESINÊNCIA: AN = Só ligações simples EN = Ligação dupla

CADEIA AROMÁTICA MONONUCLEADA É a cadeia carbônica que possui somente um único anel aromático.

CADEIA AROMÁTICA POLINUCLEADA É a cadeia carbônica que possui pelo menos dois anéis aromáticos.

18

IN = Ligação tripla DIEN = Duas duplas RADICAIS ORGÂNICOS São derivados de hidrocarbonetos com uma ou mais valências livres.

OBS.: São pré-requisitos para a nomenclatura dos compostos orgânicos ramificados.

H  H–C–H  H



H  H–C + H  H

Química NOMENCLATURA DOS PRINCIPAIS RADICAIS ORGÂNICOS (terminação –IL) CH3– (metil)

CH3– CH2– (etil)

CH3– CH2– CH2– (n-propil)  CH3– CH– CH3 (isopropil)

Álcoois podem ser classificados em primários, secundários ou terciários se a hidroxila estiver presa a carbono primário, secundário e terciário, respectivamente.

Nos exemplos acima, são primários o etanol e o 1propanol, enquanto o 2-propanol e o cicloexanol são secundários.

ALDEÍDOS: Possuem o grupo carbonila (C = O) em carbono primário.

Nomenclatura: Raiz + tipo de lig. + al

CH3  CH3– C– (tercbutil)  CH3  CH3 – C – CH2– (isobutil)  CH3 H2C = CH– (vinil)

(nomenclatura usual) H2CBr – CHBr – CHO 2, 3-dibromopropanal

H2C = CH– CH2– (alil) HC  C – CH2 – (propargil)

CETONAS: Possuem o grupo carbonila (C = O) em carbono secundário.

Nomenclatura: Raiz + tipo de lig. + ona:

CH2 (benzil)

(fenil)

UNIDADE 19 Funções Para outras funções de cadeia homogênea se utiliza a mesma estrutura de nomenclatura dos hidrocarbonetos, trocando apenas a terminação. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS: Possuem o grupo carboxila ÁLCOOIS: Possuem o grupo -OH (hidroxila) preso a um carbono saturado.

Nomenclatura: Raiz + tipo de ligação + ol

Nomenclatura: ácido + Raiz + tipo de lig. +óico

(nomenclatura

(nomenclatura usual)

usual)

ac. 2-vinil-butanodióico

ENEM

19

Ciências da Natureza e suas Tecnologias FENOIS: Possuem o grupo -OH (hidroxila) preso a anel aromático.

Nomenclatura: hidroxi + nome do hidrocarboneto correspondente:

UNIDADE 21 FUNÇÕES NITROGENADAS

O grupo funcional fica sempre com o menor número

UNIDADE 20

AMINAS: São derivados da amônia (NH3) obtidos pela substituição de um, dois ou dos três hidrogênios da amônia por radicais. Obtêm-se, dessa maneira, aminas primárias, secundárias e terciárias, respectivamente.

Nomeia-se cada radical preso ao nitrogênio, em ordem de tamanho e ramificação crescente, seguido da terminação amina:

Funções Para funções de cadeia heterogênea dá-se nome a cada grupo preso ao heteroátomo, independentemente. ÉTERES: Podem ser considerados derivados dos álcoois pela substituição do hidrogênio da hidroxila (R-OH) por um radical (-R’) : R-O-R’.

A nomenclatura mais utilizada dá nome aos radicais presos ao oxigênio, precedido da palavra éter.

Nos exemplos acima, metilamina e fenilamina são aminas primárias, propil-isopropilamina é secundária e dimetiletilamina, terciária.

AMIDA: Derivadas dos ácidos carboxílicos pela substituição do grupo -OH por -NH2

Nomenclatura: Nome do hidrocarboneto correspondente + amida:

ÉSTERES: São derivados dos ácidos carboxílicos pela substituição do hidrogênio da carboxila (R-COOH) por

um radical R’: R-COO-R’.

Dá-se a terminação oato à parte que provém do ácido e ila ao radical que substitui o hidrogênio.

20

Química NITRILA:

Possuem

o

grupo

nitrila

ou

nitrilo

Nomenclatura: Nome do hidrocarboneto correspondente + nitrila:

2-fenil-propanonitrila NITROCOMPOSTO: R – NO2 Nomenclatura: a palavra Nitro + Nome do hidrocarboneto correspondente.

CH3 – NO2 Nitro-metano OUTRAS FUNÇÕES: Haletos São compostos que apresentam átomos de halogênios ligados à cadeia carbônica. A nomenclatura oficial é feita tratando o halogênio como uma ramificação e a usual considerando o radical ligado ao halogênio.

CH3 – Cl

clorometano

CH3 – CH2Cl

cloroetano

CH3 – CH – CH3  2-bromopropano Br CH3  CH3 – C – CH2 – CH2 – CH3 2-bromo-2-metilpentano  Br H2C = CH – Cl cloroeteno CH2Cl2 diclorometano CHCl3

triclorometano

Exercícios  1. (Enem 2013) 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:

Em que parte do corpo do NanoKid existe carbono quaternário? a) Mãos. b) Cabeça. c) Tórax. d) Abdômen. e) Pés.

2. (Enem 2010) Os pesticidas modernos são divididos em várias classes, entre as quais se destacam os organofosforados, materiais que apresentam efeito tóxico agudo para os seres humanos. Esses pesticidas contêm um átomo central de fósforo ao qual estão ligados outros átomos ou grupo de átomos como oxigênio, enxofre, grupos metoxi ou etoxi, ou um radical orgânico de cadeia longa. Os organofosforados são divididos em três subclasses: Tipo A, na qual o enxofre não se incorpora na molécula; Tipo B, na qual o oxigênio, que faz dupla ligação com fósforo, é substituído pelo enxofre; e Tipo C, no qual dois oxigênios são substituídos por enxofre.

BAIRD, C. Química Ambiental. Bookman, 2005.

Um exemplo de pesticida organofosforado Tipo B, que apresenta grupo etoxi em sua fórmula estrutural, está representado em:

a)

b)

ENEM

21

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

c)

d)

e) d)

4. (Enem 2012) A própolis é um produto natural conhecido por suas propriedades anti-inflamatórias e cicatrizantes. Esse material contém mais de 200 compostos identificados até o momento. Dentre eles, alguns são de estrutura simples, como é o caso do C6H5CO2CH2CH3, cuja estrutura está mostrada a seguir.

e) 3. (Enem 2013) 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):

O ácido carboxílico e o álcool capazes de produzir o éster em apreço por meio da reação de esterificação são, respectivamente, a) ácido benzoico e etanol. b) ácido propanoico e hexanol. c) ácido fenilacético e metanol. d) ácido propiônico e cicloexanol. e) ácido acético e álcool benzílico.

5. (Enem 2012) A produção mundial de alimentos poderia se reduzir a 40% da atual sem a aplicação de controle sobre as pragas agrícolas. Por outro lado, o uso frequente dos agrotóxicos pode causar contaminação em solos, águas superficiais e subterrâneas, atmosfera e alimentos. Os biopesticidas, tais como a piretrina e coronopilina, têm sido uma alternativa na diminuição dos prejuízos econômicos, sociais e ambientais gerados pelos agrotóxicos.

A partir do texto e dos produtos de degradação apresentados, a estrutura química que representa o glifosato é:

a)

b)

c)

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Química Identifique as funções orgânicas presentes simultaneamente nas estruturas dos dois biopesticidas apresentados: a) Éter e éster. b) Cetona e éster. c) Álcool e cetona. d) Aldeído e cetona. e) Éter e ácido carboxílico.

6. (Enem 2011) Para evitar o desmatamento da Mata Atlântica nos arredores da cidade de Amargosa, no Recôncavo da Bahia, o Ibama tem atuado no sentido de fiscalizar, entre outras, as pequenas propriedades rurais que dependem da lenha proveniente das matas para a produção da farinha de mandioca, produto típico da região. Com isso, pequenos produtores procuram alternativas como o gás de cozinha, o que encarece a farinha. Uma alternativa viável, em curto prazo, para os produtores de farinha em Amargosa, que não cause danos à Mata Atlântica nem encareça o produto é a a) construção, nas pequenas propriedades, de grandes fornos elétricos para torrar a mandioca. b) plantação, em suas propriedades, de árvores para serem utilizadas na produção de lenha. c) permissão, por parte do Ibama, da exploração da Mata Atlântica apenas pelos pequenos produtores. d) construção de biodigestores, para a produção de gás combustível a partir de resíduos orgânicos da região. e) coleta de carvão de regiões mais distantes, onde existe menor intensidade de fiscalização do Ibama.

7. (Enem 2007) Ao beber uma solução de glicose (C6H12O6), um corta-cana ingere uma substância a) que, ao ser degradada pelo organismo, produz energia que pode ser usada para movimentar o corpo. b) inflamável que, queimada pelo organismo, produz água para manter a hidratação das células. c) que eleva a taxa de açúcar no sangue e é armazenada na célula, o que restabelece o teor de oxigênio no organismo. d) insolúvel em água, o que aumenta a retenção de líquidos pelo organismo. e) de sabor adocicado que, utilizada na respiração celular, fornece CO2 para manter estável a taxa de carbono na atmosfera.

Sobre os processos usados no tratamento de água, assinale a afirmação correta. a) A floculação facilita o processo de decantação. b) A fluoretação é necessária para termos água potável. c) Na decantação, temos agitação do sistema para facilitar a filtração. d) O processo de filtração serve para eliminar os germes patogênicos. e) Após o tratamento da água, temos no reservatório uma substância pura.

2. (Ufsc 2010) Uma das matérias primas utilizadas na produção de cachaça é a cana-de-açúcar. No Brasil, a cana-de-açúcar, considerada recurso natural renovável, também é utilizada como fonte de energia. Também podemos considerar como recurso natural renovável: a) a energia eólica. b) a energia nuclear. c) o carvão mineral. d) o petróleo.

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

FIGURA 1 O que é e quais as consequências boas e más do efeito estufa?

Exercícios Plus ENEM  1. (G1 - cps 2011) Durante qualquer atividade física ou esportiva, devemos tomar água para repor o que perdemos na transpiração. Por esse motivo, é muito importante a qualidade da água consumida.

Pensando nisso, observe o esquema de uma estação de tratamento de água.

ENEM

O efeito estufa é um fenômeno causado por gases (principalmente gás carbônico, clorofluorcarboneto, metano e óxido nitroso) que estão presentes na atmosfera desde a formação da Terra, há cerca de 4 bilhões de anos.

São eles os responsáveis por absorver a radiação infravermelha vinda da Terra e permitir que a temperatura na superfície fique na média de 15 °C (veja o infográfico acima). Sem esses gases, a vida só seria viável para micróbios em regiões aquecidas por fontes geotermais.

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Ciências da Natureza e suas Tecnologias Publicada na Revista Nova Escola, edição 224, agosto de 2009. (adaptado) 3. (G1 - cftsc 2010) O gás carbônico (CO2), o metano (CH4) e o clorofluorcarboneto (CFCl3) citados na Figura 1 são alguns dos grandes responsáveis pelo efeito estufa.

Sobre esses compostos, é correto afirmar: a) o gás carbônico é um óxido básico de estrutura linear. b) uma característica importante do carbono é que, por pertencer ao quarto período na tabela periódica e ter quatro elétrons na camada de valência, apresenta uma adequação perfeita para formar quatro ligações. c) a molécula do gás metano apresenta estrutura trigonal plana. d) o carbono apresenta hibridização sp no gás carbônico e sp3 no metano e no clorofluorcarboneto. e) o clorofluorcarboneto, também conhecido como Freon, apresenta o cloro como elemento mais eletronegativo.

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

Os carboidratos e as proteínas são exemplos de polímeros naturais presentes na constituição dos seres vivos. Os plásticos são exemplos de polímeros sintéticos.

Polímeros são macromoléculas obtidas pela combinação de várias moléculas menores. São de grande importância para o setor industrial, sustentando a economia mundial e a brasileira.

Os termoplásticos, polímeros sintéticos, participam na confecção dos tamborins, pandeiros e cuícas das baterias no Carnaval, assim como na dos carros alegóricos, dando forma à criação dos carnavalescos. Um material da classe desses polímeros é o PET, encontrado nas garrafas de refrigerantes, que, após a reciclagem, produz fios e fibras sintéticas que dão um toque macio e confortável às roupas dos foliões.

4. (G1 - cps 2006) Relacione o texto à tirinha a seguir:

d) RECICLADO é todo material natural que se transforma em artificial. e) TIPO PET é considerado natural porque é produzido do petróleo.

5. (Enem 2013) 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 do solo.

ROSA, A. H.; COELHO, J. C. R. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola. São Paulo, n. 5, nov. 2003 (adaptado).

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 de matéria orgânica do solo. d) Queimando a matéria orgânica que se deposita no solo. e) Atenuando a concentração de resíduos vegetais do solo.

6. (Mackenzie 2014) O Agente Redutor Líquido Automotivo (ARLA 32) é um fluido necessário para a tecnologia SCR (Redução Catalítica Seletiva) que está presente nos veículos a diesel classificados como comerciais pesados, semipesados e ônibus fabricados a partir de 2012. O ARLA 32 não é um combustível ou um aditivo para combustível, trata-se de uma solução de ureia, CO(NH2)2, de alta pureza.

O ARLA é injetado no sistema de escapamento para reduzir quimicamente as emissões de NOx (óxidos de nitrogênio) de veículos movidos a diesel. Nesse processo, ocorre a transformação do NOx em N2 por meio de reações químicas, envolvendo amônia e oxigênio.

A respeito da transformação propiciada pelo ARLA, são feitas as seguintes afirmações: I. Esse processo visa à diminuição dos poluentes do ar, uma vez que substitui os óxidos de nitrogênio pelo gás nitrogênio.

II. O ARLA é considerado um agente redutor, pois oxida o gás nitrogênio do ar.

III. O número de oxidação do átomo de nitrogênio no gás nitrogênio é igual a zero.

Considerando os diferentes materiais (naturais, sintéticos, artificiais e reciclados) podemos afirmar que produto a) ARTIFICIAL é o que contém material plástico na sua composição. b) SINTÉTICO é aquele produzido artificialmente em laboratório ou indústria. c) NATURAL é aquele que não apresenta substâncias químicas na sua composição.

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Assinale a) se somente a afirmativa I for verdadeira. b) se somente a afirmativa II for verdadeira. c) se somente a afirmativa III for verdadeira. d) se somente as afirmativas I e II forem verdadeiras. e) se somente as afirmativas I e III forem verdadeiras.

7. (Unicamp 2014) A matriz energética brasileira tem se diversificado bastante nos últimos anos, em razão do aumento da demanda de energia, da grande extensão do território brasileiro e das exigências ambientais.

Química Considerando-se as diferentes fontes para obtenção de energia, pode-se afirmar que é vantajoso utilizar a) resíduos orgânicos, pois o processo aproveita matéria disponível e sem destino apropriado. b) carvão mineral, pois é um recurso natural e renovável. c) energia hidrelétrica, pois é uma energia limpa e sua geração não causa dano ambiental. d) energia nuclear, pois ela usa uma fonte renovável e não gera resíduo químico.

8. (Unicamp 2013) Em junho de 2012 ocorreu na cidade do Rio de Janeiro a Conferência Rio+20. Os principais focos de discussão dessa conferência diziam respeito à sustentabilidade do planeta e à poluição da água e do ar.

Em relação a esse último aspecto, sabemos que alguns gases são importantes para a vida no planeta. A preocupação com esses gases é justificada, pois, de um modo geral, pode-se afirmar que a) o CH4 e o CO2 estão relacionados à radiação ultravioleta, o O3, à chuva ácida e os NOx, ao efeito estufa. b) o CH4 está relacionado à radiação ultravioleta, o O3 e o CO2, ao efeito estufa e os NOx, à chuva ácida. c) os NOx estão relacionados ao efeito estufa, o CH4 e o CO2, à radiação ultravioleta e o O3, à chuva ácida. d) o O3 está relacionado à radiação ultravioleta, o CH4 e o CO2, ao efeito estufa e os NOx, à chuva ácida.

ENEM

GABARITO Unidades Gabarito 1 01 – e 02 – e 2 1–b 2–d 1–e 2–b 3–d 3,4e5 4–a 5–d 6–e 7–c 6 1–e 2–a 7 1–b 2–b 8 1–b 2–b 9 1–a 2–e 3–e 10 1–c 2–d 11 1–c 2–c 12 1–b 2–a 13 1–a 2–a 3–c 14 1–e 2–b 15 1–a 2–e 3–b 4–a 5–b 6–d 7-a 1–a 2–a 21 3–d Plus 4–b ENEM 5–c 6–e 7–a 8–d

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