Questões do ENEM: Ciências da Natureza

A isomeria pode ser dividida em dois tipos distintos: constitucional e espacial (estereosiomeria). Os isômeros constitucionais apresentam a mesma fórmula molecular, mas constituição diferente. Já os estereiosômeros apresentam mesma constituição, mas arranjo espacial dos átomos diferente. Considerando os conceitos de estereoisomeria, verifica-se o seguinte:

a) carbono quiral, também chamado de carbono assimétrico ou estereogênico, é aquele que possui, ligados a ele, quatro (4) substituintes iguais.

b) os estereoisômeros podem ser divididos em dois grupos principais: diastereoisômeros (imagens especulares sobreponíveis) e enantiômeros (não possuem imagem especular).

c) no ácido ascórbico (vitamina C – figura 1A) e na vitamina D3 (figura 1B) são encontrados seis (6) e oito (8) carbonos assimétricos, respectivamente.

d) a tetracicilina (figura mostrada a seguir) é chamada de antibiótico de largo espectro porque é ativa contra grande variedade de bactérias. Em sua fórmula estrutural, encontram-se 1 carbono assimétrico e a configuração E, entre os carbonos 1 e 2, e Z entre os carbonos 3 e 4.

e) na figura abaixo, é apresentado um par de enantiômeros de um tipo de anfetamina.

As curvas de solubilidade têm grande importância no estudo das soluções de sólidos em líquidos, porque a temperatura é o único fator físico perceptível que influi na solubilidade. Há certas substâncias químicas cujas curvas de solubilidade apresentam pontos de inflexão que denotam mudanças de estrutura do soluto, como é possível verificar no gráfico da solubilidade do sulfato de sódio decaidratado, Na2SO4.10H2O.

A análise desse gráfico permite corretamente afirmar: 

A aspirina, nome comercial do ácido acetilsalicílico (AAS), é um dos medicamentos mais consumidos em todo o mundo. Nos livros de farmacologia, esse medicamento é classificado como um AINE (anti-inflamatório não esteroidal) e, portanto, possui propriedades analgésica, antipirética (age contra a febre) e anti-inflamatória. Além disso, ele também é considerado como um antiagregante plaquetário (previne coágulos sanguíneos). O ácido acetilsalicílico está disponível no mercado há mais de 100 anos, tendo sido sintetizado pela primeira vez em 1897, nos laboratórios da Bayer, o que o torna o primeiro medicamento sintético em toda a história. A produção industrial do ácido acetilsalicílico (aspirina) pode ser representada na forma do seguinte esquema:

No esquema apresentado, (a) representa o composto de partida e (e) representa a aspirina (AAS). Os números indicados sobre as setas representam as etapas da síntese. Com relação às substâncias e às etapas envolvidas no processo de produção da aspirina, constata-se que

Reações de substituição nucleofílica ocorrem quando um nucleófilo promove a substituição de um átomo ou grupo no substrato de partida. Tais reações podem ser representadas por dois mecanismos distintos: substituição nucleofílica unimolecular ou de primeira ordem (SN1), conforme esquema apresentado a seguir e substituição nucleofílica bimolecular ou de segunda ordem (SN2).

A partir dos conceitos de reações de substituição nucleofílica e de cinética da reação, verifica-se o seguinte:

A adição do bromo molecular, Br2(l), a uma molécula de um alceno é ativada na presença de luz e produz um di-brometo vicinal, isto é, uma molécula com dois átomos de bromo, localizados em átomos de carbono vizinhos. Dessa forma, considere a reação de adição do bromo molecular, Br2(l), ao eteno, C2H4(g), produzindo o 1,2-dibromoetano, C2H4Br2(l), conforme mostra a seguinte reação.

O quadro a seguir apresenta as energias de ligação para a reação previamente representada.

A partir da reação, representada previamente, e dos valores de energia das ligações, apresentadas no quadro, o ΔH da reação é: 

O monóxido de carbono (CO) é um gás emitido por ações humanas ou naturais. É um gás incolor, sem cheiro e sem sabor. É caracterizado como um asfixiante químico, pois impede a utilização biológica do oxigênio e, por esse motivo, é tóxico. Por conta de suas características físico-químicas, é um gás de difícil detecção pelos sentidos humanos, o que o torna ainda mais perigoso. É um dos produtos formados pela combustão incompleta de compostos que possuem carbono em sua composição. Quando ocorre a queima desses compostos (geralmente combustíveis como gasolina, querosene e diesel), com quantidade insuficiente de gás oxigênio, a reação não se processa como é esperado, por uma queima total, que libera dióxido de carbono (CO2). Outros produtos como o monóxido de carbono e o carbono sólido (fuligem) são formados nessas condições. A intoxicação por monóxido de carbono dá-se por meio das vias respiratórias, pelas quais o gás vai para os pulmões e entra na corrente sanguínea. Após a difusão do monóxido de carbono pelas veias, ele se liga à hemoglobina (que é a proteína contida no sangue, responsável pelo transporte de oxigênio para os tecidos do corpo) e entra em competição com o próprio gás oxigênio (O2). Devido ao fato de o monóxido de carbono possuir uma afinidade cerca de 250 vezes maior com a hemoglobina do que o gás oxigênio, ele forma a carboxi-hemoglobina, impedindo a formação da oxi-hemoglobina (oxigênio ligado à hemoglobina). Com isso, o fornecimento de oxigênio para o corpo fica prejudicado, causando asfixia.

Disponível em: www.manualdaquimica.com/quimica-inorganica/monoxido-de-carbono.htm. Acesso em: 20 fev. 2024.

Considerando o monóxido de carbono como um gás ideal, infere-se que a massa desse gás, que ocupa um volume de 600 mL, a uma pressão de 1 atm e a uma temperatura de 37 ºC, é de: 

Dados: R = 0,082 atmºL/molºK

I. FeCO₃(s) + CO₂(g) + H₂O(l)  ⇌ Fe²⁺(aq) + 2HCO^-₃ (aq)

II. 4Fe²⁺(aq) + 8HCO^-₃ (aq) + O₂(aq) ⇌ 2Fe₂O₃(s) + 8CO₂(g) + 4H₂O(l)

As propriedades curativas atribuídas à água de Itaparica da Reserva Venceslau, — nome dado em homenagem a um dos primeiros ecologistas da Ilha de Itaparica, — são consequências da presença de íons Fe2+(aq) dissolvidos. Esses íons são responsáveis pela formação de depósitos de Fe2O3(s), de cor marrom, em pisos e azulejos, de acordo com o sistema em equilíbrio I e a equação química II.

A partir dessas informações e dessas equações, é correto afirmar:

CH₃COOH(aq) + H₂O(l) ⇌ CH₃COO⁻ (aq) + H⁺ (aq)

Equilíbrio iônico é o caso particular de equilíbrio químico em que aparecem íons. Os íons estão presentes em várias soluções aquosas encontradas na natureza e nos organismos dos seres vivos. Dos equilíbrios químicos iônicos em solução aquosa, um dos mais importantes é o que ocorre na ionização de ácidos e de bases. A concentração desses íons depende, entre outros fatores, do grau de ionização, α, e do valor da constante de ionização, Ka.

Desse modo, considerando-se uma solução de ácido acético 0,02 mol L−1 , cujo grau de ionização, α, é igual a 3%, em equilíbrio químico representado pela equação química, é correto afirmar:

As plantas utilizam enxofre, sob forma de sulfato, SO^2-₄ , para a síntese dos aminoácidos cisteína, cistina e meteonina, que são componentes essenciais de algumas proteínas. Quando as plantas morrem, os micro-organismos do solo degradam as proteínas e liberam aminoácidos, que, por sua vez, são degradados por enzimas dessulfurase, como mostra a equação química I. O íon sulfato pode ser transformado em sulfeto de hidrogênio, H2S, por vários organismos do solo, como as bactérias dessulfotomaculum, que podem realizar a reação de acordo com a equação química II.

Algumas espécies de bactérias fototrópicas verdes e púrpuras podem oxidar sulfeto de hidrogênio a enxofre elementar, conforme evidencia a equação química III.

A partir da análise dessas considerações sobre as transformações do enxofre na natureza, é correto afirmar:

Os protetores solares ajudam a bloquear as radiações, UV, antes de causar danos à pele. A eficiência dessas substâncias está relacionada à solubilidade em água, fator preponderante na remoção desses compostos da pele, o que diminui o tempo de proteção à radiação UV.

Dentre os protetores solares, estão as cetonas de estrutura aromática, a exemplo do 2-hidroxi-4-metoxibenzofenona, a ozibenzona, representada pela fórmula estrutural.

De acordo com essas considerações, sobre os protetores solares, é correto afirmar:

Os silicones foram criados em 1943 e são preparados, geralmente, a partir da reação química de diclorodialquilsilano com água, representada pela equação química. Dependendo dos grupos orgânicos presentes e do tamanho da cadeia orgânica, o silicone pode variar de líquido extremamente fluido a graxa viscosa, até mesmo sólido semelhante à borracha. O polímero é utilizado na fabricação de próteses, reparadores de pontas para cabelos, antiespumantes não aquosos e uma infinidade de produtos.

A partir dessas informações sobre os silicones, é correto afirmar: