Questões de Química do ENEM

O ano de 2020 foi histórico para o Prêmio Nobel. Dos onze vencedores, quatro são mulheres. Este é o segundo maior número de vencedoras mulheres da história do Prêmio, concedido simultaneamente para duas mulheres: a bioquímica americana Jennifer Doudna e a microbiologista francesa Emmanuelle Charpentier. As pesquisadoras desenvolveram o método Crispr/Cas9, que possibilita reescrever o código genético através de uma “tesoura genética”.

O código genético é a "mensagem" contida no DNA, constituído por bases nitrogenadas, como por exemplo a adenina destacada, à direita da imagem.

http://www.quimica.ufpr.br/paginas/isomeria/mulheres-no-premio-nobel-de-2020/. Acessado em 15 de julho de 2023. Adaptado.

 

A informação química que descreve, corretamente, a fórmula empírica e o tipo de ligação da base nitrogenada destacada do DNA é

A Química está presente no futebol para auxiliar os atletas na conquista de resultados melhores, como por exemplo, nos gramados esportivos. Estes devem ter uma fertilização mais intensa para que tenham mais resistência ao pisoteio dos jogadores, além de acelerar seu processo de crescimento, evitando o desgaste com os cortes constantes. Dentre os nutrientes mais importantes (macronutrientes) estão o nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K), oriundos de fontes como as rochas, sem carbono em sua composição. Embora sejam elementos químicos, são aplicados como compostos que contém o elemento numa forma que possa ser absorvida pelo gramado dos estádios.

https://boaspraticasagronomicas.com.br/noticias/fertilizantes/. Acessado em 19 de julho de 2023. Adaptado.

É correto afirmar que os macronutrientes citados no texto, respectivamente

Todo Químico tem um pouco de cozinheiro e vice-versa.

O Arroz de Cuxá é um dos pratos típicos mais conhecidos do Maranhão. Ele tem influência da culinária africana, indígena, portuguesa, árabe e um toque da cozinha francesa, já que São Luís foi fundada por franceses. A palavra “cuxá” tem origem no tupi e significa “o que conserva azedo”. Sugere-se aqui o resumo de uma receita básica para este prato típico:

https://www.santolegume.com.br/arroz-de-cuxa-integral-e-vegano/. Acessado em 20 de julho de 2023. Adaptado.

Fazendo um paralelismo da receita para o preparo do cuxá com o ambiente de química, tem-se A + B + C + D + E + F + G + H + I → J. Desse modo, considerando as condições normais de temperatura e de pressão, complete a seguinte sentença:

De acordo com a nova regulamentação da lei seca brasileira, a ingestão de um bombom de licor ou de um medicamento homeopático que contenha álcool é passível de ser detectada no teste do bafômetro; nesses casos, porém, o motorista pode pedir a contraprova e realizar o teste novamente em 15 minutos, tempo suficiente para que o corpo absorva o etanol presente nesses produtos. A equação química, NÃO BALANCEADA, que ocorre durante a realização do teste do bafômetro está representada abaixo.

A seguir, reproduz-se a fala da Sra. Francisca Nascimento, coordenadora-geral do Movimento Interestadual das Quebradeiras de Coco Babaçu.

“Do babaçu, nada se perde. Da palha, cestos. Das folhas, o teto das casas. Da casca, carvão. Do caule, adubo. Das amêndoas, óleo, sabão e leite de coco. Do mesocarpo, uma farinha altamente nutritiva. A gente diz que a palmeira é nossa mãe”.

https://reporterbrasil.org.br/comunidadestradicionais/  quebradeiras-de-coco-babacu/

A partir da amêndoa do babaçu, a quebradeira de coco se utiliza de um conhecimento tradicional para fazer sabão. A relação feita entre o babaçu e o sabão, na Química, se refere ao produto da reação de saponificação do óleo extraído da amêndoa com uma substância encontrada facilmente nos mercados.

A função química dessa substância é classificada como

A geometria molecular descreve a maneira pela qual os núcleos atômicos que constituem uma molécula estão posicionados uns em relação aos outros. Assim, numere a coluna B, que contém certas substâncias químicas, associando-as com a coluna A, de acordo com o tipo de geometria molecular que cada substância apresenta.

Coluna A
1. Angular
2. Piramidal
3. Tetraédrica
4. Trigonal Plana

Coluna B
( ) SO2
( ) CH2O
( ) PF3
( ) SiH4

Dados: H (Z=1); C (Z=6); O (Z=8); F (Z=9); Si (Z=14); P (Z=15) e S (Z=16).

A sequência correta dos números da coluna B, de cima para baixo, é

Em 1962, a bióloga norte–americana, Rachel Carson, escreveu o livro Silent Spring (Primavera Silenciosa), no qual fazia graves denúncias sobre intoxicações em humanos e sobre agressões ao meio ambiente, causadas pelos agrotóxicos, em especial o DDT e demais organoclorados. A reação de síntese do DDT é expressa pela equação química

Dentre os fatores que afetam a velocidade da reação, tem-se a concentração. Considerando que a velocidade de formação do DDT é afetada pelas concentrações dos reagentes, tem-se a relação v = k[CCl3CHO][C6H5Cl]2.

A respeito da síntese apresentada, a velocidade da reação

A reação de halogenação de alcanos é uma reação radicalar, sendo utilizado aquecimento ou uma luz de frequência adequada para que a reação ocorra. Essa reação comumente produz uma mistura de compostos isoméricos, quando o alcano possui mais de uma possibilidade de substituição dos átomos de hidrogênio. O exemplo abaixo ilustra uma reação de monocloração de um alcano, em presença de luz, formando compostos isoméricos.


Assim, ao realizar a monocloração do 3,3-dimetil-hexano, em condições adequadas, é correto afirmar que o número de isômeros planos formados nessa reação é

    Vendido a partir do início de janeiro, o diesel S10 substitui o já conhecido diesel S50. O “S” vem de enxofre e o número 10 sinaliza a quantidade desse elemento no combustível, ou seja, o novo diesel contém 10 partes por milhão de enxofre, uma mudança radical se comparado ao diesel S1800, com 1800 partes por milhão de enxofre, comercializado anteriormente. Trata-se de um hidrocarboneto combustível de última geração, já vendido na Europa e fundamental para reduzir a emissão de poluentes (materiais particulados e SO2).

A respeito do diesel S10, são feitas as seguintes afirmações:

I. A combustão completa do diesel S10 produz gás carbônico, água e uma quantidade menor de SO₂ em relação ao tipo de diesel anteriormente utilizado comercialmente.
II. Por gerar energia, a classificação termoquímica do processo de combustão do diesel S10 é endotérmica.
III. Considerando a combustão completa, o diesel S10 emite 180 vezes mais gases poluentes derivados do enxofre do que o diesel S1800.

Quanto às afirmativas, 

Considerando dois gases com comportamento ideal, CH4 e C2H6, contidos em compartimentos separados e fechados, ambos com volumes iguais a 10 L, sob mesmas condições de temperatura e pressão, de acordo com a hipótese de Avogadro, pode-se afirmar que ambos os gases

Existe uma classe muito comum de fertilizantes minerais mistos denominada NPK. Essa sigla deve-se à presença na composição desses fertilizantes de substâncias, contendo nitrogênio, fósforo e potássio. O nitrogênio age nas folhas das plantas, bem como em seu crescimento, o fósforo atua na floração e no amadurecimento de frutos além do crescimento das raízes e, finalmente, o potássio, responsável pelo equilíbrio da água no vegetal como também em seu crescimento. Nas embalagens comerciais desses fertilizantes, após a sigla NPK, é citada uma sequência numérica que expressa os percentuais em massa de nitrogênio, fósforo e potássio, respectivamente. Considerando um fertilizante NPK 04-14-08, é correto dizer que, para uma embalagem comercial de 500 g, há

Massas molares em g mol-1: Na = 23; Mg = 24; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40.

Imagine-se como um dos coautores de um trabalho científico sobre a capacidade de dessalinização de fibras de carbono poroso (PCF). Ao revisar os dados da pesquisa, você observa que os resultados apresentados no gráfico a seguir estão consistentes para MgCl2 e CaCl2, do ponto de vista do conhecimento químico. 

No entanto, você também observa no gráfico que a apresentação dos dados está

A forma cristalina de um fármaco é fundamental para seu uso como medicamento. Assim, a indústria farmacêutica, após a síntese de determinado fármaco, deve verificar se ele se apresenta como uma única forma cristalina ou se é uma mistura polimórfica. Uma das formas de purificar um fármaco nessas condições é utilizar um processo de recristalização: dissolução do material sintetizado, seguida da cristalização da substância desejada. Observe na tabela abaixo os dados de solubilidade em água de uma dada forma de insulina.

No início da pandemia da Covid-19, houve escassez de máscaras de proteção. Muitas pessoas passaram a fabricar suas próprias máscaras com tecidos comuns. Seriam essas máscaras caseiras tão eficientes quanto a máscara recomendada, a N95? Um estudo avaliou a eficiência de alguns tecidos na filtração de partículas de 10 nm a 10 µm, faixa de tamanho importante para a transmissão de vírus baseada em aerossóis, e que compreende a faixa do novo coronavírus (20-250 nm). Algumas informações obtidas pelos pesquisadores encontram-se nos gráficos a seguir. 

(Adaptado de A. Konda e outros. ACS Nano 14, 2020, 6339-6347.)

Com base nessas informações, é correto afirmar que a eficiência na filtração de uma máscara caseira é sempre 

O oxímetro é usado na triagem para a Covid-19. Acoplado ao dedo, ele emite luz em dois comprimentos de onda (660 nm e 940 nm) e mede a quantidade de luz absorvida (A) em cada caso. A partir disso, determina a concentração percentual de oxi-hemoglobina (HbO2) e de desoxi-hemoglobina (Hb) no sangue. Valores entre 95 e 100% para HbO₂ indicam normalidade. Simplificadamente, as quantidades de luz absorvidas em cada comprimento de onda (A) se relacionam matematicamente às concentrações [HbO2] e [Hb] conforme as seguintes equações:

Hb _(aq) + O2 _(aq) ➝ HbO_{2 (aq)}

A (em 660 nm) = 320 [HbO2] + 3227 [Hb]

A (em 940 nm)= 1214 [HbO2] + 693 [Hb]. 

Considere que uma pessoa tenha chegado ao hospital com baixa saturação de O2 no sangue e, depois de submetida à oxigenoterapia, começa a ter a saturação normalizada. Em relação às medidas iniciais, quando a saturação de O2 começa a subir, a absorção de luz indicada pelo oxímetro

A pressão insuficiente, em excesso ou desigual entre os pneus coloca em risco a segurança na condução e afeta o rendimento do veículo. Pensando nisso, numa manhã fria (10 °C), um motorista efetuou corretamente a calibração dos pneus do seu carro para 29 e 31 psi, seguindo a tabela de calibragem dos pneus no manual do fabricante, como indica a figura a seguir. Ao meio-dia, chegou ao seu destino e, após um período de descanso, carregou o carro com lotação máxima.

Considerando que a temperatura ambiente naquele momento era de 30 °C, o motorista certamente precisaria

Dados: T/K = 273 + t/°C; desconsiderar a variação no volume dos pneus; o sensor de pressão não indica variações menores que 1 psi.

O aumento dos casos da Covid-19 provocou a escassez de álcool etílico em gel no comércio, o que fez a população buscar outros tipos de álcool para se prevenir. No entanto, as opções de álcool disponíveis não eram eficazes. O recomendado é o álcool 70° INPM (% massa/massa). As opções de álcool disponíveis comercialmente à época da escassez aparecem na tabela abaixo. 

                                  

Para produzir álcool 70° INPM a partir dos outros tipos disponíveis comercialmente, uma opção possível seria misturar 

Um estudo recente avaliou como determinados plásticos se degradam na água do mar quando expostos à luz ultravioleta. Os plásticos estudados foram: NPG (plásticos diversos do Giro do Pacífico Norte), EPS (poliestireno expandido), PP (polipropileno) e PE (polietileno). Considerando que somente 2% do plástico despejado no mar está à deriva, esse estudo tentou descobrir para onde vão os microplásticos no ambiente marinho. Um dos resultados do estudo é mostrado nos gráficos abaixo. Nesses gráficos, observam-se as produções de carbono orgânico dissolvido (DOC) por grama de carbono na amostra de plástico utilizado. O DOC foi identificado como o maior subproduto da fotodegradação de plásticos.

(Adaptado de L. Zhu e outros. Journal of Hazardous Materials 383, 2020, 121065.)

Os resultados mostram que

O Brasil é líder mundial na produção do etanol, que substitui grande parte da gasolina. Um dos fatores a considerar nessa substituição é a geração de CO2 no processo global de produção e uso. O impacto na etapa final de uso pode ser avaliado por um cálculo simplificado. Por exemplo, um carro médio consome 1.000 g de etanol combustível ou 700 g de gasolina comercial para percorrer 10 km. Nessas condições, a queima de 700 g de gasolina comercial leva à formação de 1.962 g de CO2. Assim, nas condições apresentadas, a diferença em massa de dióxido de carbono emitido na combustão, quando se substitui a gasolina comercial por etanol combustível, é de aproximadamente 

Dados: 1.000 gramas de etanol combustível apresentam 940 g de etanol e 60 g de água; massas molares (g mol_-1): C₂H₆O = 46; CO2 = 44.