Questões do ENEM: Ciências da Natureza

Em 2015, o biólogo Cavalier-Smith e seus colaboradores propuseram uma revisão da classificação biológica dos seres vivos, com base em avanços na biologia molecular e em análises filogenéticas. Imagine que um estudante de Biomedicina está analisando amostras de organismos unicelulares eucarióticos obtidos em um lago. Ao sequenciar o DNA ribossômico 18S, ele observa que alguns desses organismos possuem plastídios derivados de endossimbiose secundária com algas vermelhas, enquanto outros não apresentam plastídios, mas exibem pseudópodes lobosos.

Com base nas informações e na classificação proposta por Cavalier-Smith, assinale a alternativa que apresenta corretamente os reinos aos quais esses organismos pertencem, respectivamente.

A cidade de Penedo (AL), às margens do rio São Francisco, apresenta condições ambientais propícias à ocorrência de algumas parasitoses humanas. A presença de áreas com saneamento básico precário e o contato direto da população com o rio favorecem a manutenção dos ciclos de parasitos, como os protozoários e os helmintos. Em uma pesquisa escolar, estudantes investigaram a ocorrência de parasitoses em ribeirinhos e elaboraram um esquema simplificado dos ciclos de dois parasitas:

Parasita A: ciclo heteroxênico (dois ou mais hospedeiros no ciclo de vida); o ser humano elimina ovos pelas fezes que eclodem na água e liberam larvas que infectam caramujos. Posteriormente, uma nova forma larval sai do caramujo e penetra ativamente pela pele humana.

Parasita B: ciclo monoxênico (único hospedeiro no ciclo de vida); cistos eliminados nas fezes contaminam a água e são ingeridos por novos hospedeiros, liberando formas ativas no intestino.

Assinale a alternativa que identifica corretamente os parasitas A e B, respectivamente, e justifica a relação de seus ciclos com a realidade socioambiental da região.

Em março de 2017, uma reportagem do G1 destacou:

    “A estiagem prolongada tem feito o Rio São Francisco perder força na divisa de Alagoas e Sergipe, permitindo que o mar avance sobre a água doce. O fenômeno é conhecido como salinização e, segundo pesquisadores da Universidade Federal de Alagoas (Ufal), está transformando o ecossistema da região e prejudicando a população ribeirinha. Sem chuvas e com menos água no leito, o rio acaba sendo empurrado pela maré nos pontos onde encontra o mar. É no trecho da Área de Preservação Ambiental (APA) da Foz do São Francisco, entre os municípios de Piaçabuçu (AL) e Brejo Grande (SE), que o fenômeno pode ser percebido com mais intensidade pelos quase 25 mil habitantes da região”.

Disponível em: https://g1.globo.com/al/alagoas/noticia/2017/03/mar-avanca-sobre-rio-sao-francisco-eafeta-populacao-ribeirinha-em-alagoas.html. Acesso em: 6 abr. 2025.

Esse cenário foi historicamente agravado por ações humanas, com a construção de barragens e a intensa retirada de água para irrigação, as quais reduziram o volume de água doce que chega à foz do rio.

Com base no texto e nos seus conhecimentos sobre a relação entre o ser humano e o meio ambiente, assinale a alternativa que representa, de forma mais adequada, uma consequência ecológica do processo de salinização na foz do Rio São Francisco, considerando-se as interações entre os componentes bióticos e abióticos do ecossistema.

Durante uma aula de campo, estudantes do ensino médio visitaram propriedades rurais na qual observaram três animais: uma vaca, um cavalo e uma galinha. De volta à escola, o grupo apresentou suas observações, comparando os sistemas digestivos desses animais com o do ser humano.

Assinale a alternativa que apresenta a conclusão correta obtida pelos alunos.

Durante uma campanha de vacinação em uma comunidade ribeirinha, agentes de saúde explicaram à população a importância da imunização mesmo para pessoas que nunca ficaram doentes. Uma moradora, que dizia nunca ter tomado vacinas e raramente adoecer, afirmou: “Meu corpo é forte, sempre me defendo naturalmente das doenças. Não preciso dessas vacinas”.

Dadas as afirmativas sobre os mecanismos de defesa do organismo e das vacinas,

I. A primeira linha de defesa do corpo é composta por mecanismos naturais como a pele, o muco e as enzimas salivares, que atuam impedindo a entrada de microrganismos.

II. A vacinação elimina os mecanismos naturais de defesa, tornando desnecessária a ação de células como linfócitos T e B.

III. As vacinas funcionam ao simular uma infecção, levando o sistema imunológico a produzir anticorpos e células de memória, sem causar a doença.

IV. Pessoas que não se vacinam podem representar um risco à saúde coletiva, pois podem se tornar portadoras e disseminadoras de agentes infecciosos.

verifica-se que está/ão correta/s

Durante uma visita a um renomado laboratório de física, um estudante acompanhou uma exposição sobre a evolução dos modelos atômicos. No percurso, foram apresentados os experimentos que levaram à descoberta do núcleo atômico, ao desenvolvimento do modelo de Bohr com seus níveis de energia quantizados e, posteriormente, à consolidação do modelo quântico, que utiliza orbitais para descrever a distribuição dos elétrons. Essa trajetória histórica evidencia as limitações de cada modelo e a necessidade de avanços para explicar os fenômenos observados.

Com base na evolução dos modelos atômicos, assinale a alternativa que descreve de forma mais completa e correta os principais marcos na construção do modelo atômico moderno.

Durante uma análise laboratorial, um técnico de química analisou amostras de carbono extraídas de fontes naturais. Ele observou que o mesmo elemento apresentava duas formas bem distintas: uma com aparência opaca e macia (parecido com carvão mineral) e outra com alta dureza e transparência. Ele discutiu que essa variação não decorre de diferentes composições químicas, mas, sim, de arranjos atômicos distintos.

Considerando-se os conceitos de estrutura da matéria e a classificação das substâncias, assinale a alternativa que descreve corretamente o fenômeno observado. 

Pesquisadores que estudam elementos superpesados, sintetizados artificialmente em aceleradores de partículas precisam prever suas propriedades antes mesmo de conseguirem quantidades significativas para análise experimental. Para isso, utilizam modelos baseados na organização periódica dos elementos e nas tendências observadas ao longo dos grupos e dos períodos da Tabela Periódica. Essa abordagem permite estimar a reatividade, os estados de oxidação mais prováveis e até possíveis aplicações tecnológicas desses novos elementos. No geral, a organização da Tabela Periódica se baseia em princípios fundamentais que influenciam diretamente as propriedades dos elementos. Sobre esses princípios, dadas as afirmativas,

I. A posição de um elemento na Tabela Periódica é determinada pelo seu número atômico e não por sua massa atômica, garantindo que elementos com propriedades semelhantes fiquem agrupados em colunas chamadas grupos.

II. Os períodos da Tabela Periódica correspondem à quantidade de níveis eletrônicos ocupados pelos elétrons do elemento no estado fundamental, sendo essa uma característica essencial para a distribuição eletrônica.

III. Elementos que pertencem ao mesmo grupo possuem a mesma configuração eletrônica na camada de valência, o que justifica sua semelhança em comportamento químico, incluindo reatividade e formação de compostos.

IV. A disposição periódica dos elementos não segue um padrão fixo, podendo variar conforme as propriedades químicas conhecidas experimentalmente, sem uma relação necessária com o número atômico.

verifica-se que estão corretas apenas

As propriedades físico-químicas dos elementos variam de maneira periódica na Tabela Periódica, permitindo prever seu comportamento em diferentes contextos. Considerando essa periodicidade, assinale a alternativa correta.

O princípio de Le Chatelier descreve a resposta de um sistema em equilíbrio químico diante de perturbações externas, permitindo prever o deslocamento da reação quando há variações de concentração, de temperatura ou de pressão. Esse conceito tem aplicações em processos industriais, como a produção de amônia pelo processo Haber-Bosch, representado pela equação de equilíbrio:

Com base no princípio de Le Chatelier, assinale a alternativa correta sobre os fatores que afetam esse equilíbrio. 

Em um hospital, uma equipe de farmacêuticos precisa preparar soluções intravenosas para pacientes, garantindo que estejam na concentração correta para evitar problemas de osmolaridade. Durante o processo, eles analisam como diferentes substâncias se comportam quando dissolvidas em água, classificando as soluções de acordo com sua composição e estudando os efeitos das propriedades coligativas, como variação do ponto de ebulição e da pressão osmótica. Esse conhecimento é essencial para garantir a segurança e a eficácia dos medicamentos administrados. As propriedades coligativas das soluções dependem exclusivamente da quantidade de partículas dissolvidas e não da sua natureza química. Com base nessa afirmação, assinale a alternativa correta.  

As soluções tampão desempenham um papel essencial na regulação do pH em sistemas biológicos e industriais. Um exemplo clássico é o sistema tampão sanguíneo, composto pelos pares ácido-base conjugados ácido carbônico/bicarbonato (H2CO3/HCO3-) e ácido fosfórico/diidrogenofosfato (H3PO4/H2PO4-), que ajudam a manter o pH sanguíneo dentro da faixa fisiológica de 7,35 a 7,45. Em um experimento laboratorial, um estudante prepara uma solução contendo 0,1 mol/L de ácido acético (CH3COOH) e 0,1 mol/L de seu sal conjugado, o acetato de sódio (CH3COONa), obtendo um pH de 4,76. Ao adicionar uma pequena quantidade à solução, o pH sofre apenas uma leve variação.

Com base no comportamento das soluções tampão, assinale a alternativa correta. 

Em um experimento laboratorial, um químico precisa separar e purificar os componentes de uma mistura heterogênea composta por uma solução aquosa, um óleo imiscível e por partículas sólidas suspensas. Desse modo, ele realizou três técnicas de separação de substâncias em sequência. Com base nos métodos de separação e de purificação das substâncias, qual das alternativas descreve corretamente os procedimentos adotados e o princípio físico explorado em cada etapa?  

A natureza e os tipos de ligação química em compostos de carbono são determinantes para as propriedades estruturais e reativas desses compostos. Em moléculas orgânicas, as ligações covalentes podem ser simples, duplas ou triplas, envolvendo a formação de ligações sigma e pi. A sobreposição frontal de orbitais híbridos forma ligações sigma, enquanto a sobreposição lateral de orbitais p não híbridos gera ligações pi. Esse arranjo não só define ângulos e comprimentos de ligação, mas também confere rigidez geométrica e influencia a reatividade, especialmente em sistemas conjugados e aromáticos. Com base nos conceitos de hibridização, formação de ligações sigma e pi, e sua relação com a reatividade dos compostos de carbono, assinale a alternativa correta.

Durante uma aula prática em um laboratório, um aluno recebeu uma amostra obtida a partir de uma extração de um fruto. Ao realizar os procedimentos de decantação e de filtração, observou que a amostra se separava em duas fases distintas: uma líquida e outra sólida. Essa diferenciação permitiu ao aluno identificar que os componentes da amostra não estavam quimicamente combinados, mas coexistiam de forma a serem separados por métodos físicos. Considerando-se os conceitos de estrutura da matéria, a classificação das substâncias e os métodos de separação e purificação, assinale a alternativa que descreve corretamente a natureza da amostra analisada.  

    Fritz Haber, prêmio Nobel de química em 1918, ficou famoso por causa da síntese da amônia a partir do nitrogênio atmosférico, alguns meses antes da Primeira Guerra Mundial (1914-1918). A produção inicial, entre três e cinco toneladas de nitrato, aumentou rapidamente com as contribuições de Carl Bosch: em 1918 ultrapassava 300.000 toneladas anuais. O processo Haber-Bosch é uma reação entre o nitrogênio e o hidrogênio para produzir amoníaco. Esta reação é catalisada com ferro, sob as condições de 200 atmosferas de pressão e uma temperatura de 450°C.

    Sem a produção de amônia, a Alemanha teria sido derrotada na I Grande Guerra antes de 1916 por falta de nitrato (utiliza amônia como reagente), devido ao bloqueio marítimo inglês. Atualmente, o maior consumo de amônia é na produção de fertilizantes. Além da síntese da amônia, Haber e sua equipe, com a desculpa de lutar contra as pragas e insetos, elaboraram armas químicas, dentre elas o funesto Zyklon B.

Julgue os itens a seguir utilizando (C) para certo e (E) para errado, relativos à amônia e o processo Haber-Bosch.

( ) A amônia é classificada como um composto orgânico heterogêneo, pois apresenta o heteroátomo nitrogênio em sua estrutura.

( ) É quimicamente impossível obter-se ácido nítrico a partir da amônia, tendo em vista que esta ultima é uma base.

( ) Fritz Haber foi devidamente reconhecido como um importante químico para o mundo em seu tempo, chegando a ser congratulado em 1918 com o premio Nobel de química, devido à grande contribuição com a obtenção do Zyklon B e de outras substâncias de aplicações semelhantes.

( ) Uma grande importância da amônia nos tempos de Haber, assim como é ainda hoje, foi sua aplicação para a produção de produtos essenciais aos humanos, como os fertilizantes, hoje tão importantes para a produção de alimentos no mundo.

( ) O processo de produção da amônia desenvolvido por Haber e aperfeiçoado por Bosch teve influência direta na Primeira Guerra Mundial chegando a prolongá-la.

Indique a seqüência correta

A solubilidade de um sal pouco solúvel em água pode ser descrita pelo seu produto de solubilidade (KPS), um parâmetro fundamental para prever a formação de precipitados em soluções aquosas. Fatores como a presença de íons em comum, temperatura e pH podem afetar, significativamente, a solubilidade dessas substâncias, sendo aspectos críticos em processos industriais e fisiológicos, como na formação de cálculos renais e no controle da concentração de íons em fluidos biológicos. Considere o equilíbrio de dissolução do fluoreto de cálcio (CaF2) em água: 

Com base nos princípios do produto de solubilidade e nos fatores que influenciam a solubilidade, assinale a alternativa correta. 

A polaridade das moléculas é um fator determinante para suas interações intermoleculares e suas propriedades macroscópicas, como solubilidade e temperatura de ebulição. A polaridade molecular depende da diferença de eletronegatividade entre os átomos e da geometria da molécula, que pode resultar na anulação ou na intensificação dos momentos dipolares individuais. Considere as seguintes moléculas: XeF2, PCl5, CH2Cl2, SF4 e ClF3.

Com base na teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (VSEPR) e na análise vetorial dos momentos dipolares, assinale a alternativa correta.