Mini-simulado de Química

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1. 1ENEM 2009 · Ácidos e Bases de Arrhenius

   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 $H_2CO_3$, formado pela reação do $CO_2$ atmosférico com a água, o $HNO_3$, o $HNO_2$, o $H_2SO_4$ e o $H_2SO_3$. 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?

   Escolha a alternativa correta

   A)

   $HNO_3$ e $HNO_2$.

   B)

   $H_2SO_4$ e $H_2SO_3$.

   C)

   $H_2SO_3$ e $HNO_2$.

   D)

   $H_2SO_4$ e $HNO_3$.

   E)

   $H_2CO_3$ e $H_2SO_3$.

2. 2ENEM 2014 · Separação de Misturas Homogêneas (Destilação, Extração)

   O Brasil é o segundo maior produtos de etanol combustível do mundo, tendo fabricado, 26,2 bilhões de litros em 2010. Em uma etapa de seu processo de produção, o etanol forma uma mistura líquida homogênea com a água e outras substâncias. Até uma determinada concentração, o etanol é mais volátil que os outros componentes dessa mistura. Industry Statistics: World Fuel Ethanol Production. Acesso: 1.mar.2012 (adaptado). Nesta faixa de concentração, a técnica física mais indicada para separar o etanol da mistura é a

   Escolha a alternativa correta

   A)

   filtração.

   B)

   destilação.

   C)

   sublimação.

   D)

   decantação.

   E)

   centrifugação.

3. 3ENEM 2022 · Ciclos Biogeoquímicos

   O esquema representa o ciclo do nitrogênio: A chuva ácida interfere no ciclo do nitrogênio, principalmente, por proporcionar uma diminuição do pH do solo e da atmosfera, alterando a concentração dos compostos presentes nesse ciclo. Disponível em: http://scienceprojectideasforkids.com. Acesso em: 6 ago. 2012 (adaptado). Em um solo de menor pH, será favorecida a formação de:

   
   Escolha a alternativa correta

   A)

   $N_2$

   B)

   $NH_3$

   C)

   $NH_4^+$

   D)

   $NO_2^-$

   E)

   $NO_3^-$

4. 4ENEM 2011 · Poluição Hídrica e Eutrofização

   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. A análise da água de um lago que recebe a descarga de águas residuais provenientes de lavouras adubadas revelou as concentrações dos elementos carbono ($21{,}2 \text{ mol/L}$), nitrogênio ($1{,}2 \text{ mol/L}$) e fósforo ($0{,}2 \text{ mol/L}$). Nessas condições, o nutriente limítrofe é o

   
   Escolha a alternativa correta

   A)

   C.

   B)

   N.

   C)

   P.

   D)

   $CO_2$.

   E)

   $PO_4^{3-}$.

5. 5ENEM 2015 · Concentração Comum, Título e Molaridade

   A cafeína é um alcaloide, identificado como 1,3,7-trimetilxantina (massa molar igual a $194 \text{ g/mol}$), cuja estrutura química contém uma unidade de purina, conforme representado. Esse alcaloide é encontrado em grande quantidade nas sementes de café e nas folhas de chá-verde. Uma xícara de café contém, em média, $80 \text{ mg}$ de cafeína. MARIA, C. A. B.; MOREIRA, R. F. A. Cafeína: revisão sobre métodos de análise. Química Nova, n. 1, 2007 (adaptado). Considerando que a xícara descrita contém um volume de $200 \text{ mL}$ de café, a concentração, em $\text{mol/L}$, de cafeína nessa xícara é mais próxima de:

   
   Escolha a alternativa correta

   A)

   $0{,}0004$.

   B)

   $0{,}002$.

   C)

   $0{,}4$.

   D)

   $2$.

   E)

   $4$.

6. 6ENEM 2016 · Lei de Hess

   O benzeno, um importante solvente para a indústria química, é obtido industrialmente pela destilação do petróleo. Contudo, também pode ser sintetizado pela trimerização do acetileno catalisada por ferro metálico sob altas temperaturas, conforme a equação química:

   $$3 \, \text{C}_2\text{H}_2\text{(g)} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_6\text{(l)}$$

   A energia envolvida nesse processo pode ser calculada indiretamente pela variação de entalpia das reações de combustão das substâncias participantes, nas mesmas condições experimentais:

   I -

   $$\text{C}_2\text{H}_2\text{(g)} + \frac{5}{2} \text{O}_2\text{(g)} \rightarrow 2 \, \text{CO}_2\text{(g)} + \text{H}_2\text{O(l)} \quad \Delta H_c^\circ = -310 \text{ kcal/mol}$$

   II -

   $$\text{C}_6\text{H}_6\text{(l)} + \frac{15}{2} \text{O}_2\text{(g)} \rightarrow 6 \, \text{CO}_2\text{(g)} + 3 \, \text{H}_2\text{O(l)} \quad \Delta H_c^\circ = -780 \text{ kcal/mol}$$

   A variação de entalpia do processo de trimerização, em kcal, para formação de um mol de benzeno é mais próxima de

   Escolha a alternativa correta

   A)

   $-1\ 090$.

   B)

   $-150$.

   C)

   $-50$.

   D)

   $+157$.

   E)

   $+470$.

7. 7ENEM 2016 · Hidrólise Salina e Soluções Tampão

   A água consumida na maioria das cidades brasileiras é obtida pelo tratamento da água de mananciais. A parte inicial do tratamento consiste no peneiramento e sedimentação de partículas maiores. Na etapa seguinte, dissolvem-se na água carbonato de sódio e, em seguida, sulfato de alumínio. O resultado é a precipitação de hidróxido de alumínio, que é pouco solúvel em água, o qual leva consigo as partículas poluentes menores. Posteriormente, a água passa por um processo de desinfecção e, finalmente, é disponibilizada para o consumo. No processo descrito, a precipitação de hidróxido de alumínio é viabilizada porque

   Escolha a alternativa correta

   A)

   a dissolução do alumínio resfria a solução.

   B)

   o excesso de sódio impossibilita sua solubilização.

   C)

   a oxidação provocada pelo sulfato produz hidroxilas.

   D)

   as partículas contaminantes menores atraem essa substância.

   E)

   o equilíbrio químico do carbonato em água torna o meio alcalino.

8. 8ENEM 2020 · Corrosão e Proteção Catódica (Metal de Sacrifício)

   Os tanques de armazenamento de gasolina podem, com o tempo, sofrer processos oxidativos, resultando na contaminação do combustível e do solo à sua volta. Uma forma de evitar tais problemas econômicos e ambientais é utilizar preferencialmente metais de sacrifício, protegendo os tanques de armazenamento. Suponha que seja necessário usar um metal de sacrifício em um tanque de aço (liga de ferro-carbono). Considere as semirreações de redução e seus respectivos potenciais padrão.

   Semirreação	E° (V)
   Fe 2+ + 2 e- → Fe	-0,44
   Zn 2+ + 2 e- → Zn	-0,76
   Cu 2+ + 2 e- → Cu	+0,34
   Ni 2+ + 2 e- → Ni	-0,25
   Cd 2+ + 2 e- → Cd	-0,40
   Hg 2+ + 2 e- → Hg	+0,86

   Dos metais citados, o que garantirá proteção ao tanque de aço é o

   Escolha a alternativa correta

   A)

   zinco.

   B)

   cobre.

   C)

   níquel.

   D)

   cádmio.

   E)

   mercúrio.

9. 9ENEM 2012 · Reações de Esterificação, Saponificação e Hidrólise

   Um dos métodos de produção de biodiesel envolve a transesterificação do óleo de soja utilizando metanol em meio básico ($\text{NaOH}$ ou $\text{KOH}$), que precisa ser realizada na ausência de água. A figura mostra o esquema reacional da produção de biodiesel, em que $R$ representa as diferentes cadeias hidrocarbônicas dos ésteres de ácidos graxos. A ausência de água no meio reacional se faz necessária para

   
   Escolha a alternativa correta

   A)

   manter o meio reacional no estado sólido.

   B)

   manter a elevada concentração do meio reacional.

   C)

   manter constante o volume de óleo no meio reacional.

   D)

   evitar a diminuição da temperatura da mistura reacional.

   E)

   evitar a hidrólise dos ésteres no meio reacional e a formação de sabão

10. 10ENEM 2022 · Respiração Celular e Fermentação

    Diferentemente da respiração aeróbica, alguns microrganismos realizam processos catabólicos que levam à obtenção de moléculas orgânicas de interesse comercial, conforme ilustrado. O conhecimento dessas vias metabólicas é importante, por exemplo, para a fabricação de produtos alimentícios.

    Fermentação alcoólica (Levedura)	Fermentação lática (Lactobacilos)
    C6H12O6 (Glicose)	C6H12O6 (Glicose)
    ↓	↓
    2 C3H4O3 (Ácido pirúvico)	2 C3H4O3 (Ácido pirúvico)
    2 NADH → 2 NAD+; liberação de 2 CO2	2 NADH → 2 NAD+
    2 C2H5OH (Álcool etílico)	2 C3H5O3 (Ácido lático)
    Exemplo: Vinho	Exemplo: Iogurte

    Esses processos de fermentação têm em comum a

    
    Escolha a alternativa correta

    A)

    liberação de gases.

    B)

    descarboxilação do ácido.

    C)

    participação de procariontes.

    D)

    oxidação completa do substrato.

    E)

    formação de produtos metabolizáveis.

11. 11ENEM 2023 · Sabões, Detergentes e Ação Tensoativa

    O descarte de detergentes comuns nos esgotos domésticos ocasiona a formação de uma camada de espuma que impede a entrada de oxigênio na água. Os microrganismos que vivem nessas águas não são capazes de quebrar moléculas ramificadas, ocorrendo assim um desequilíbrio ambiental nos rios. A fórmula a seguir representa a estrutura química de um tensoativo presente na composição de um detergente não biodegradável.

    Tensoativo não biodegradável

    Qual modificação química na estrutura desse tensoativo o tornaria um detergente biodegradável?

    
    Escolha a alternativa correta

    A)

    Retirar a parte polar da molécula.

    B)

    Eliminar as insaturações do anel aromático.

    C)

    Trocar o grupo aniônico por um grupo neutro.

    D)

    Alterar o grupo aniônico por um grupo catiônico.

    E)

    Modificar a cadeia carbônica para cadeia normal.

12. 12ENEM 2024 · Sistema Imune e Resposta Celular

    A proprietária de um haras comprou um cavalo e, após alguns dias, descobriu que o animal apresentava uma doença viral séria. Sentindo-se prejudicada, iniciou uma disputa judicial para determinar se o cavalo já foi comprado infectado ou se ele adquiriu a doença na nova propriedade. Nesses casos, os anticorpos podem auxiliar na decisão do juiz, pois sabe-se que a presença da imunoglobulina M (IgM), primeira classe de anticorpo a ser secretada, refere-se a infecções recentes (primárias ou recorrentes), e que a imunoglobulina G (IgG) refere-se a infecções um pouco mais antigas. Além das classes, a força de ligação do anticorpo (avidez) também poderá trazer informações importantes, porque quanto maior a avidez, mais antiga é a infecção inicial. Qual resultado laboratorial favorecerá a nova proprietária no julgamento?

    Escolha a alternativa correta

    A)

    IgM positivo e IgG positivo, com baixa avidez.

    B)

    IgM negativo e IgG negativo, com baixa avidez.

    C)

    IgM negativo e IgG positivo, independentemente da avidez.

    D)

    IgM positivo e IgG positivo, independentemente da avidez.

    E)

    IgM positivo e IgG negativo, independentemente da avidez.

13. 13ENEM 2014 · Casos Especiais (Pureza, Rendimento e Reagente Limitante)

    Grandes fontes de emissão do gás dióxido de enxofre são as indústrias de extração de cobre e níquel, em decorrência da oxidação dos minérios sulfurados. Para evitar a liberação desses óxidos na atmosfera e a consequente formação da chuva ácida, o gás pode ser lavado, em um processo conhecido como dessulfurização, conforme mostrado na equação (1).

    $$CaCO_3(s) + SO_2(g) \rightarrow CaSO_3(s)+ CO_2(g)\,\,\,\,\, (1)$$

    Por sua vez, o sulfito de cálcio formado pode ser oxidado, com o auxílio do ar atmosférico, para a obtenção do sulfato de cálcio, como mostrado na equação (2). Essa etapa é de grande interesse porque o produto da reação, popularmente conhecido como gesso, é utilizado para fins agrícolas.$2CaSO_3 (s) + O_2(g) \rightarrow 2 CaSO_4(s) \,\,\,\,\, (2)$As massas molares dos elementos carbono, oxigênio, enxofre e cálcio são iguais a 12 g/mol, 16 g/mol, 32 g/mol e 40 g/mol, respectivamente.

    BAIRD, C. Quimica ambiental. Porto Alegre: Bookman, 2002 (adaptado).

    Considerando um rendimento de 90% no processo, a massa de gesso obtida, em gramas, por mol de gás retido e mais próxima de

    Escolha a alternativa correta

    A)

    64.

    B)

    108.

    C)

    122.

    D)

    136.

    E)

    245.

14. 14ENEM 2011 · Cinética Radioativa (Meia-vida e Datação por C-14)

    Radioisótopos são frequentemente utilizados em diagnósticos por imagem. Um exemplo é aplicação de iodo-131 para detectar possíveis problemas associados à glândula tireoide. Para o exame, o paciente incorpora o isótopo radioativo pela ingestão de iodeto de potássio, o qual se concentrará na região a ser analisada. Um detector de radiação varre a região e um computador constrói a imagem que irá auxiliar no diagnóstico. O radioisótopo em questão apresenta um tempo de meia-vida igual a 8 minutos e emite radiação gama e partículas beta em seu decaimento radioativo. Química nuclear na medicina. Disponível em: www.qmc.ufsc.br. Acesso em: 28 jul. 2010 (adaptado). No decaimento radioativo do iodo-131, tem-se a

    Escolha a alternativa correta

    A)

    produção de uma partícula subatômica com carga positiva.

    B)

    possibilidade de sua aplicação na datação de fósseis.

    C)

    formação de um elemento químico com diferente número de massa.

    D)

    emissão de radiação que necessita de um meio material para se propagar.

    E)

    redução de sua massa a um quarto da massa inicial em menos de meia hora.

15. 15ENEM 2019 · Modelos Atômicos e Evolução

    Um teste de laboratório permite identificar alguns cátions metálicos ao introduzir uma pequena quantidade do material de interesse em uma chama de bico de Bunsen para, em seguida, observar a cor da luz emitida. A cor observada é proveniente da emissão de radiação eletromagnética ao ocorrer a

    Escolha a alternativa correta

    A)

    mudança da fase sólida para a fase líquida do elemento metálico.

    B)

    combustão dos cátions metálicos provocada pelas moléculas de oxigênio da atmosfera.

    C)

    diminuição da energia cinética dos elétrons em uma mesma órbita na eletrosfera atômica.

    D)

    transição eletrônica de um nível mais externo para outro mais interno na eletrosfera atômica.

    E)

    promoção dos elétrons que se encontram no estado fundamental de energia para níveis mais energéticos.

16. 16ENEM 2016 · Poluição Atmosférica (Chuva Ácida, Efeito Estufa e Camada de Ozônio)

    Algumas práticas agrícolas fazem uso de queimadas, apesar de produzirem grandes efeitos negativos. Por exemplo, quando ocorre a queima da palha de cana-de-açúcar, utilizada na produção de etanol, há emissão de poluentes como $CO_2$ , $SO_x$ , $NO_x$ e materiais particulados (MP) para a atmosfera. Assim, a produção de biocombustíveis pode, muitas vezes, ser acompanhada da emissão de vários poluentes. CARDOSO, A. A.; MACHADO, C. M. D.; PEREIRA, E. A. Biocombustível: o mito do combustível limpo. Química Nova na Escola, n. 28, maio 2008 (adaptado). Considerando a obtenção e o consumo desse biocombustível, há transformação química quando

    Escolha a alternativa correta

    A)

    o etanol é armazenado em tanques de aço inoxidável.

    B)

    a palha de cana-de-açúcar é exposta ao sol para secagem.

    C)

    a palha da cana e o etanol são usados como fonte de energia.

    D)

    os poluentes $SO_x$, $NO_x$ e MP são mantidos intactos e dispersos na atmosfera.

    E)

    os materiais particulados (MP) são espalhados no ar e sofrem deposição seca.

17. 17ENEM 2023 · Ligações Iônica, Metálica e Covalente

    Os solos amazônicos, ricos em silicato, não são apropriados para o cultivo por serem incapazes de reter nutrientes. Contudo, descobertas arqueológicas têm demonstrado que os antigos habitantes da Amazônia dominavam a técnica de preparo de um insumo agrícola natural, denominado terra preta. Esse insumo era constituído principalmente de uma espécie de biocarvão ( biochar ) obtido da queima de matéria orgânica, como troncos de árvores, pedaços de ossos e esterco, capaz de manter um solo fértil por anos. Admite-se que o efeito do biocarvão na fertilização do solo estava, em parte, relacionado à presença de grupos orgânicos do tipo carboxilato em sua superfície, carregados negativamente ($\text{—COO}^-$ ). Esses grupos atraem íons positivos necessários como nutrientes, tais quais os provenientes do potássio (K), do cálcio (Ca) e do magnésio (Mg), além de micronutrientes, como zinco (Zn) e ferro (Fe). Essa ligação no solo fertilizado é predominantemente iônica, conforme ilustra a figura, em que $M^{n+}$ representa os cátions metálicos. De acordo com a escala de Pauling, a eletronegatividade do elemento oxigênio é igual a 3,44. O quadro apresenta os valores de eletronegatividade desses cinco elementos metálicos.

    Elemento metálico	Eletronegatividade
    K	0,82
    Ca	1,00
    Mg	1,31
    Zn	1,65
    Fe	1,83

    MICHALOVIC, M. Ancient Soil Chemists of the Amazon. ChemMatters, fev. 2009 (adaptado). O cátion que resultará em uma interação de maior caráter iônico com o ânion carboxilato será aquele proveniente do elemento

    
    Escolha a alternativa correta

    A)

    potássio.

    B)

    cálcio.

    C)

    magnésio.

    D)

    zinco.

    E)

    ferro.

18. 18ENEM 2017 · Carboidratos e Lipídios

    Na Idade Média, para elaborar preparados a partir de plantas produtoras de óleos essenciais, as coletas das espécies eram realizadas ao raiar do dia. Naquela época, essa prática era fundamentada misticamente pelo efeito mágico dos raios lunares, que seria anulado pela emissão dos raios solares. Com a evolução da ciência, foi comprovado que a coleta de algumas espécies ao raiar do dia garante a obtenção de material com maiores quantidades de óleos essenciais. A explicação científica que justifica essa prática se baseia na

    Escolha a alternativa correta

    A)

    volatização das substâncias de interesse.

    B)

    polimerização dos óleos catalisada pela radiação solar.

    C)

    solubilização das substâncias de interesse pelo orvalho.

    D)

    oxidação do óleo pelo oxigênio produzido na fotossíntese.

    E)

    liberação das moléculas de óleo durante o processo de fotossíntese.

19. 19ENEM 2018 · Classificação de Cadeias e Carbonos

    O grafeno é uma forma alotrópica do carbono constituído por uma folha planar (arranjo bidimensional) de átomos de carbono compactados e com a espessura de apenas um átomo. Sua estrutura é hexagonal, conforme a figura. Nesse arranjo, os átomos de carbono possuem hibridação

    
    Escolha a alternativa correta

    A)

    $sp$ de geometria linear.

    B)

    $sp^2$ de geometria trigonal planar.

    C)

    $sp^3$ alternados com carbonos com hibridação $sp$ de geometria linear.

    D)

    $sp^3d$ de geometria planar.

    E)

    $sp^3d^2$ com geometria hexagonal planar.