REVISÃO ENEM - 2020 (ALTO NÍVEL)
01. O ácido acetilsalicílico, AAS (massa molar igual a 180 g/mol) é sintetizado a partir da reação do ácido salicílico (massa molar igual a 138 g/mol) com anidrido acético, usando-se ácido sulfúrico como catalisador, conforme a equação química:
Após a síntese, o AAS é purificado e o rendimento final é de aproximadamente 50%. Devido às propriedades farmacológicas (antitérmico, analgésico e anti-inflamatório e antitrombótico), o AAS é utilizado como medicamento nas formas de comprimidos, nos quais se emprega tipicamente uma massa de 500 mg dessa substância.Uma indústria farmacêutica pretende fabricar um lote de 900 mil comprimidos, de acordo com as especificações do texto. Qual é a massa de ácido salicílico, em kg, que deve ser empregada para esse fim?
a) 293
b) 345
c) 414
d) 690
e) 828
02. O ferro é encontrado na natureza na forma de seus minérios, tais como a hematita (α-Fe203), a magnetita (Fe304) e a wustita (FeO). Na siderurgia, o ferro-gusa é obtido pela fusão de minérios de ferro em altos fornos em condições adequadas. Uma das etapas nesse processo é a formação de monóxido de carbono. O CO (gasoso) é utilizado para reduzir o FeO (sólido), conforme a equação química:
O valor mais próximo de ∆H, em kJ/mol de FeO, para a reação indicada do FeO (sólido) com o CO (gasoso) é
a) 14.
b) 17
c) 50
d) 64.
e) 100
03. A invenção do LED azul, que permite a geração de outras cores para compor a luz branca, permitiu a construção de lâmpadas energeticamente mais eficientes e mais duráveis do que as incandescentes e fluorescentes. Em um experimento de laboratório, pretende-se associar duas pilhas em série para acender um LED azul que requer 3,6 volts para o seu funcionamento. Considere as semirreações de redução e seus respectivos potenciais mostrados no quadro.
Qual associação em série de pilhas fornece diferença de potencial, nas condições-padrão, suficiente para acender o LED azul?
04. (Enem 2015). A calda bordalesa é uma alternativa empregada no combate a doenças que afetam folhas de plantas. Sua produção consiste na mistura de uma solução aquosa de sulfato de cobre (II), CuSO4, com óxido de cálcio, CaO, e sua aplicação só deve ser realizada se estiver levemente básica. A avaliação rudimentar da basicidade dessa solução é realizada pela adição de três gotas sobre uma faca de ferro limpa. Após três minutos, caso surja uma mancha avermelhada no local da aplicação, afirma-se que a calda bordalesa ainda não está com a basicidade necessária. O quadro apresenta os valores de potenciais padrão de redução (E°) para algumas semirreações de redução.
a) Ca2+ (aq) + 2 Cu+ (aq)
–> Ca (s) + 2 Cu2+ (aq).
b) Ca2+ (aq) + 2 Fe2+ (aq) –>
Ca (s) + 2 Fe3+ (aq).
c) Cu2+ (aq) + 2 Fe2+ (aq)
–> Cu (s) + 2 Fe3+ (aq).
d) 3 Ca2+ (aq) + 2 Fe (s) –> 3 Ca (s)
+ 2 Fe3+ (aq).
e) 3 Cu2+ (aq) + 2 Fe (s) –> 3 Cu (s)
+ 2 Fe3+ (aq).
05. (Enem 2015). A bomba reduz neutros e neutrinos, e abana-se com o leque da reação em cadeia.
ANDRADE, C. D. Poesia completa e
prosa. Rio de Janeiro: Aguilar, 1973 (fragmento).
Nesse fragmento de poema, o autor refere-se à bomba atômica de urânio.
Essa reação é dita “em cadeia” porque na
a) fissão do 235U ocorre liberação de grande quantidade
de calor, que dá continuidade à reação.
b) fissão do 235U ocorre liberação de energia, que
vai desintegrando o isótopo 238U, enriquecendo-o em mais 235
c) fissão do 235U ocorre uma liberação de nêutrons,
que bombardearão outros núcleos.
d) fusão do 235U com 238U ocorre
formação de neutrino, que bombardeará outros núcleos radioativos.
e) fusão do 235U com 238U ocorre
formação de outros elementos radioativos mais pesados, que desencadeiam novos
processos de fusão.
06. (Enem 2015). Hidrocarbonetos podem ser obtidos em laboratório por descarboxilação oxidativa anódica, processo conhecido como eletrossíntese de Kolbe. Essa reação é utilizada na síntese de hidrocarbonetos diversos, a partir de óleos vegetais, os quais podem ser empregados como fontes alternativas de energia, em substituição aos hidrocarbonetos fósseis. O esquema ilustra simplificadamente esse processo.
Com base nesse processo, o hidrocarboneto produzido na eletrólise do ácido 3,3-dimetil-butanoico é o
a) 2,2,7,7-tetrametil-octano.
b) 3,3,4,4-tetrametil-hexano.
c) 2,2,5,5-tetrametil-hexano.
d) 3,3,6,6-tetrametil-octano.
e) 2,2,4,4-tetrametil-hexano.
07. (Enem 2015). Para proteger estruturas de aço da corrosão, a indústria utiliza uma técnica chamada galvanização. Um metal bastante utilizado nesse processo é o zinco, que pode ser obtido a partir de um minério denominado esfalerita (ZnS), de pureza 75%. Considere que a conversão do minério em zinco metálico tem rendimento de 80% nesta sequência de equações químicas:
2 ZnS + 3 O2 –> 2 ZnO + 2 SO2
ZnO + CO –> Zn + CO2
Considere as massas molares: ZnS (97 g/mol); O2 (32
g/mol); ZnO (81 g/mol); SO2 (64 g/mol); CO (28 g/mol); CO2 (44
g/mol); e Zn (65 g/mol).
Que valor mais próximo de massa de zinco metálico, em quilogramas, será
produzido a partir de 100 kg de esfalerita?
a) 25
b) 33
c) 40
d) 50
e) 54
08. (Enem 2015). A química verde permite o desenvolvimento tecnológico com danos reduzidos ao meio ambiente, e encontrar rotas limpas tem sido um grande desafio. Considere duas rotas diferentes utilizadas para a obtenção de ácido adípico, um insumo muito importante para a indústria têxtil e de plastificantes.
Que fator contribui positivamente para que a segunda rota de síntese seja verde em comparação à primeira?
a) Etapa única na síntese.
b) Obtenção do produto puro.
c) Ausência de reagentes oxidantes.
d) Ausência de elementos metálicos no processo
e) Gasto de energia nulo na separação do produto.
09. (ENEM). A minimização do tempo e custo de uma reação química, bem como o aumento de sua taxa de conversão, caracterizam a eficiência de um processo químico. Como consequência, produtos podem chegar ao consumidor mais baratos. Um dos parâmetros que mede a eficiência de uma reação química é o seu rendimento molar (R, em %), definido como
Em que n corresponde ao número de mols. O metanol pode ser obtido pela reação entre o brometo de metila e hidróxido de sódio, conforme a equação química:
CH3Br + NaOH
------ CH3OH +
NaBr
O
rendimento molar da reação, em que 32g de metanol foram obtidos a partir de
142,5g de brometo de metila e 80g de hidróxido de sódio, é mais próximo de
a) 22%
b) 40%
c) 50%
d) 67%
e) 75%
10. (ENEM). Para cada litro de etanol produzido em uma indústria de cana de açúcar, são gerados cerca de 18L de Vinhaça que é utilizada na irrigação das plantações de cana de açúcar, já que contém teores médios de nutrientes N, P e K iguais a 357mg/L, 60mg/L e 2034mg/L, respectivamente. Na produção de 27.000 L de etanol, a quantidade total de fósforo, em Kg, disponível na vinhaça será mais próxima de
a) 1.
b) 29.
c) 60.
d) 170.
e) 1000.
GABARITO
1 - Resposta; D
RESOLUÇÃO:
Para resolver a questão sem calcular as DDPs de todas as pilhas, precisamos ver que para que a pilha funcione (e acenda o LED) os terminais devem ser ligados corretamente. Ou seja, o ânodo de uma extremidade deve ser ligado com o catodo da outra. E como vemos isso? Vendo a reação que acontece no eletrodo.Lembre-se que no cátodo da célula temos redução e no anodo temos a oxidação (consoante com consoante e vogal com vogal – atenção: isso vale para a célula eletroquímica e não para a pilha).
Veja como na letra A não temos este esquema da bateria de pilhas, em vez de ligar catodo com anodo, está ligado catodo com catodo. E uma maneira mais fácil ainda de ver quem é o anodo é ver os eletrodos com Ni e Zn, na quase totalidade das baterias que tiverem esses metais eles serão o anodo, pois seus potenciais são pouco estáveis, sofrem oxidação muito fácil.
As únicas alternativas que ligam anodo com catodo são C e D. Assim, só precisamos fazer as contas de potencial dessas.
Pilha 1: equação: Zn0/Zn2+//Ce4+/Ce3+
Pilha 1: DDP = +1,61 – (-0,76) = 2,37 V
Pilha 2: equação: Ni0/Ni2+//Cr2O72-, H+/Cr3+
Pilha 2: DDP = 1,33- (-0,25) = 1,58V
DDP total = 2,37 + 1,58 = 3,95 V
Observação:
Lembre-se que mesmo multiplicando a equação por 2 o potencial não muda. Aqui é diferente daquelas equações de entalpia, em que a entalpia da reação é multiplicada por dois.
4 - Resposta; E
O potencial indica a tendência de uma transformação acontecer. A questão fornece uma série de potenciais de redução. Logo, a simples conferência dos potenciais, indica qual reação ocorre na verdade.
Assim:
×3 [Cu+2(aq) + 2 e– → Cu0(s) ] E0 = +0,34 V
×2 [Fe0(s) → Fe+3(aq) + 3 e–] E0 = +0,04
___________________________________
3 Cu+2(aq) + 2 Fe (s) → 3 Cu0(s) + 2 Fe+3(aq)
Atente para o fato do potencial de redução do Cu2+ ser maior que o do Fe3+.
5 - Resposta; C
RESOLUÇÃO:
A fissão nuclear é também conhecida como reação em cadeia.
RESOLUÇÃO:
Um dos princípios da química verde defende que as reações que se processam com menor número de etapas são ambientalmente mais interessantes, pelo fato de gerarem menos resíduos.
9 - Resposta; D
RESOLUÇÃO:
Resolução questão 09: Para calcular o rendimento (de acordo com a fórmula proposta pelo enunciado), é fundamental conhecer o número de mol dos produtos e o número de mol do reagente limitante. Para tal, devemos fazer o seguinte:
1° Passo: Determinar as massas molares de cada um dos participantes da reação, com exceção do brometo de sódio (ele não foi citado no enunciado). O cálculo é feito pela soma do resultado das multiplicações realizadas entre a quantidade de átomos e a massa molar do elemento:
· H3C-Br: 3.1 + 1.12 + 1.80 = 95 g/mol
· NaOH: 1.23 + 1.16 + 1.1 = 40 g/mol
· H3C-OH: 1.3 + 1.12 + 1.16 + 1.1 = 32 g/mol
2° Passo: Determinar o número de mol de cada um dos participantes da reação dividindo a massa fornecida pelo exercício pela massa molar encontrada no passo 1:
· Para o H3C-Br:
n = 142
95
n = 1,5 mol
· Para o NaOH:
n = 80
40
n = 2 mol
· Para o H3C-OH:
n = 32
32
n = 1 mol
3° Passo: Determinar o reagente em excesso e o limitante relacionando o número de mol encontrado no passo 2 com a proporção estequiométrica da equação:
A proporção estequiométrica da reação é:
1 mol de H3C-Br : 1 mol de NaOH : 1 mol de H3C-OH : 1 mol de NaBr
A quantidade em mol deles é a mesma. No segundo passo, encontramos 1 mol de H3C-Br e 2 mol de NaOH, mas a do NaOH deveria ser também 1,5 mol (obedecendo à proporção da reação), logo, ele é o reagente em excesso (apresenta 0,5 mol a mais que o esperado) e o H3C-Br é o limitante.
4º Passo: Determinar o rendimento da reação utilizando a fórmula fornecida pelo enunciado:
R = nproduto.100
nreagente limitante
R = 1.100
1,5
R = 66,66% (Letra D)
10 - Resposta; B
RESOLUÇÃO:
Dados fornecidos na questão:
· A cada 1L de etanol, temos 18L de vinhaça;
· Para cada 1L de vinhaça, temos 60 mg de Fósforo (destaque para oFósforo, pois o questionamento envolve apenas ele);
· Qual será a massa de fósforo se gerarmos 27000 L de etanol?
Os passos necessários para a resolução dessa questão são:
1º Passo: Conhecer a quantidade de vinhaça gerada por 27000 L de etanol.
Cada 1 L de etanol---------18 L de vinhaça
Para 27000 L de etanol-------x L de vinhaça
1.x = 27000.18
X = 486000 L de vinhaça
2º Passo: Calcular a massa de Fósforo existente em 486000L de vinhaça.
Para cada 1 L de vinhaça--------temos 60 mg de fósforo
Em 486000 L de vinhaça----------y mg de fósforo
1.y = 486000.60
1y = 29160000
y = 29160000
1
y = 29160000 mg de Fósforo
3º Passo: Transformar a unidade mg para Kg
A unidade Kg é 1.000.000 vezes maior que a mg, logo:
1Kg------1.000.000 mg
Z ---------29160000 mg de fósforo
1.000.000.z = 29160000
Z = 29160000
1.000.000
Z = 29,16 Kg (Letra B)
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