ENEM 2024 – O magnésio metálico utilizado em ligas leves é produzido em um processo que envolve várias etapas e utiliza água do mar como matéria-prima. A primeira etapa desse processo consiste na reação entre o íon Mg2+ e hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, obtendo uma mistura que contém hidróxido de magnésio, pouco solúvel, e íons Ca2+, de acordo com a equação química:
Mg2+(aq) + Ca(OH)2(aq) → Mg(OH)2(s) + Ca2+(aq)
O método adequado para separar o Mg(OH)2 dessa mistura é a:
A) filtração.
B) catação.
C) destilação.
D) dissolução.
E) evaporação.
Resposta:
Filtração é um método empregado para separar substâncias quando há diferenças de solubilidade entre elas. Nesse processo, uma malha fina (o filtro) retém os componentes insolúveis da mistura, permitindo a passagem apenas do solvente e das substâncias dissolvidas.
Catação é um método de separação de misturas que se baseia na diferença de tamanho e no aspecto das partículas presentes em sólidos granulados. A separação dos componentes é realizada manualmente, com as mãos ou com o auxílio de uma pinça. Um exemplo clássico é a mistura de grãos de feijão e impurezas, em que a catação é comumente utilizada para a remoção destas.
Destilação simples, empregada para separar misturas homogêneas do tipo sólido–líquido ou misturas líquido–líquido em que os pontos de ebulição dos componentes diferem significativamente.
Destilação fracionada, utilizada para separar misturas homogêneas do tipo líquido–líquido não azeotrópicas, em que os componentes possuem pontos de ebulição relativamente próximos, exigindo maior eficiência no processo de separação.
Dissolução fracionada é um método de separação de misturas do tipo sólido–sólido, baseado na diferença de solubilidade dos componentes em um determinado solvente. O líquido adicionado dissolve apenas um dos sólidos presentes, enquanto o outro permanece insolúvel. Em seguida, o sólido não dissolvido pode ser separado por filtração, e o sólido dissolvido pode ser recuperado posteriormente por evaporação ou cristalização do solvente. Um exemplo clássico é a separação de sal e areia: ao adicionar água, o sal se dissolve, enquanto a areia permanece insolúvel. Após a filtração, a areia é separada, e o sal pode ser recuperado evaporando-se a água.
Evaporação e ebulição são tipos de vaporização. A evaporação ocorre à temperatura ambiente, geralmente na superfície do líquido, de forma gradual. Já a ebulição acontece quando o líquido atinge uma temperatura específica — o ponto de ebulição — sendo característica de cada substância e ocorrendo em toda a massa do líquido.
Resposta: A) filtração.
ENEM 2024 – A hidroxiapatita, Ca5(PO4)3OH, é um mineral constituinte do esmalte dos dentes. Entre as diversas reações que ocorrem no meio bucal, encontram-se em equilíbrio as reações de desmineralização e mineralização da hidroxiapatita em meio aquoso, ilustradas a seguir. A desmineralização está associada à fragilização do esmalte do dente e à formação de cáries.
Considerando o equilíbrio químico envolvido, qual creme dental promove a maior desmineralização do esmalte do dente?
A) I
B) II
C) III
D) IV
E) V
Resposta:
Ao analisar a tabela, constatamos que o creme dental IV apresenta o menor valor de pH. Esse valor indica caráter levemente ácido, o que implica em maior concentração de íons H⁺ na solução. De acordo com a reação química reversível apresentada, o aumento na concentração de H⁺ desloca o equilíbrio no sentido direto, favorecendo a desmineralização.
Resposta: D) IV.
ENEM 2024 – A tirinha ilustra esquimós dentro de um iglu, habitação de formato hemisférico construída durante o inverno a partir de neve ou blocos de gelo. Essa estrutura de construção se justifica pelo fato de esse povo habitar as regiões mais setentrionais da Groenlândia, Canadá e Alasca.
Na tirinha, a geladeira é necessária para fazer gelo porque:
A) a temperatura interna do iglu é maior que a de solidificação da água.
B) a umidade dentro do iglu dificulta o processo de mudança de fase da água.
C) o ar dentro do iglu é isolante térmico, dificultando a perda de calor pela água.
D) a temperatura uniforme no interior do iglu impede as correntes de convecção.
E) a pressão do ar no interior do iglu é baixa, dificultando a solidificação da água.
Resposta:
As paredes espessas do iglu atuam como um isolante térmico, reduzindo a perda de calor para o ambiente externo e permitindo que a temperatura interna se mantenha acima do ponto de solidificação da água.
Resposta: A) a temperatura interna do iglu é maior que a de solidificação da água.
ENEM 2024 – Os pesticidas naturais vêm sendo utilizados no controle de pragas e doenças agrícolas como substituintes de pesticidas sintéticos tradicionais, por serem menos nocivos ao ambiente, biodegradáveis e minimizarem custos e riscos relativos à lavoura. Por exemplo, os compostos 1 e 2 estão envolvidos nas respostas de defesa das plantas. Os grupos funcionais presentes nesses compostos são importantes para suas propriedades no controle de pragas.
Qual é a função orgânica correspondente ao grupo funcional comum presente nesses dois compostos?
A) Ácido carboxílico.
B) Cetona.
C) Alceno.
D) Álcool.
E) Fenol.
Resposta:
As funções oxigenadas são compostos orgânicos formados por carbono, hidrogênio e oxigênio. A partir de diferentes arranjos entre esses átomos e das diversas ligações possíveis entre eles, surgem os grupos funcionais característicos, como os dos álcoois, fenóis, éteres, aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres e sais orgânicos. Esses grupos funcionais são responsáveis pela enorme variedade de compostos existentes nessa classe.
Um ácido carboxílico é todo composto orgânico que apresenta o grupo carboxila (–COOH), formado pela união de um grupo carbonila (C=O) a um grupo hidroxila (–OH).
Resposta: A) Ácido carboxílico.
ENEM 2024 – As placas que indicam saída de emergência brilham no escuro, pois apresentam substâncias que fosforecem na cor amarelo-esverdeada após exposição à luz ambiente, conforme a figura.
O aparecimento do brilho nessas condições ocorre como consequência de
A) colisões interatômicas.
B) coloração dos átomos.
C) transições eletrônicas.
D) reações nucleares.
E) reflexão da luz.
Resposta:
A luminescência é a emissão de radiação — visível ou não — que ocorre sem a necessidade de altas temperaturas, resultando, por exemplo, da absorção de energia luminosa. Esse fenômeno pode ser classificado em fluorescência ou fosforescência.
Fluorescência: a emissão de luz cessa imediatamente após a interrupção do fornecimento de energia. Exemplo: em uma lâmpada fluorescente, a parede interna é recoberta por uma substância fluorescente. Quando ocorre a descarga elétrica, radiação ultravioleta (invisível) é emitida, excitando essa substância e produzindo luz visível. Ao desligar a lâmpada, a emissão de luz cessa instantaneamente.
Fosforescência: a emissão de luz visível continua mesmo após a interrupção da fonte de energia, podendo durar de frações de segundo até vários dias, dependendo da substância.
Resposta: C) transições eletrônicas.
ENEM 2024 – Placas solares comuns dependem de dias ensolarados para gerar energia. Mas podemos gerar eletricidade com a ajuda de gotas de chuva, revestindo placas solares com uma fina camada de grafeno. Os íons dissociados a partir da água da chuva (Am+ e Bn−) tornam a combinação grafeno e água da chuva um par perfeito para geração de energia. O processo requer apenas uma camada de grafeno para que grande quantidade de elétrons (e−) se movimente ao longo da superfície.
Ao produzir eletricidade em dias chuvosos, o grafeno
A) oxida os cátions dissolvidos na água da chuva.
B) impede a difusão da água através das placas solares.
C) diminui a energia de ativação da reação no pseudocapacitor.
D) forma um compósito não metálico com os íons na água da chuva.
E) gera uma diferença de potencial pela interação dos elétrons com os cátions.
Resposta:
Placas solares convencionais dependem da radiação solar direta para gerar energia elétrica. No entanto, é possível aproveitar também a energia das gotas de chuva ao revestir as placas com uma fina camada de grafeno.
A água da chuva contém sais dissolvidos que se dissociam em íons (Aᵐ⁺ e Bⁿ⁻). Quando entram em contato com o grafeno, esses íons interagem com os elétrons livres (e⁻) presentes em sua estrutura altamente condutora. Essa interação gera uma diferença de potencial elétrico, fazendo com que uma grande quantidade de elétrons se desloque ao longo da superfície do material. Assim, a combinação entre grafeno e água da chuva transforma o painel solar em um sistema híbrido, capaz de produzir eletricidade tanto em dias ensolarados quanto em dias chuvosos.
Resposta: E) gera uma diferença de potencial pela interação dos elétrons com os cátions.
ENEM 2024 – O diagrama P-V a seguir representa o ciclo de Otto para um motor de combustão interna, como os motores a gasolina ou a etanol, utilizados nos automóveis.
A transformação da energia térmica em energia útil ocorre na etapa
A) II.
B) III.
C) IV.
D) V.
E) VI.
Resposta:
A transformação adiabática acontece quando um gás se expande ou se comprime de forma tão rápida que não há tempo para ocorrer troca de calor com o ambiente. Nesse sentido, as únicas trocas de energia possíveis entre um sistema e suas vizinhanças ocorrem por meio da realização de trabalho. |Ciclo de Otto.|Transformações gasosas.|
Resposta: C) IV.
ENEM 2024 – Brasil fecha 2020 entre os maiores recicladores de latas de alumínio.
A bauxita contém alumina (Al2O3 ), que é a matéria-prima para produção do alumínio (Al). De forma geral, são necessários 50 kg de bauxita para produzir 10 kg de alumínio. O Brasil fechou 2020 como um dos principais líderes mundiais em reciclagem de latas de alumínio. De acordo com levantamento da Associação Brasileira dos Fabricantes de Latas de Alumínio (Abralatas), o país obteve um índice de reciclagem de 97,4%, de um total de 4,0 × 105 toneladas de latas vendidas. Considere que a lata é constituída de alumínio puro.
Disponível em: https://agenciabrasil.ebc.com.br. Acesso em: 30 nov. 2021 (adaptado).
Levando em conta apenas a reciclagem de latas, qual é o valor mais próximo da massa de bauxita, em tonelada, que deixou de ser extraída da natureza em 2020 no Brasil?
A) 1,0 × 104 ton
B) 3,9 × 105 ton
C) 5,0 × 105 ton
D) 1,9 × 106 ton
E) 2,0 × 107 ton
Resposta:
Massa de Alumínio reciclado:
4,0×105 ton X 0,974 = 3,896×105 ton
Massa de bauxita:
50kg bauxita ———— 10kg Alumínio
X ————————— 3,896×105 ton
X = 19,48×105 ton ~ 1,9×106 ton
Resposta: D) 1,9 × 106 ton
ENEM 2024 – O biogás é uma alternativa energética muito importante, pois, além de reduzir a dependência por combustíveis fósseis, sua obtenção pode ser realizada a partir de resíduos da produção agroindustrial. Considere que o biogás produzido em um empreendimento de suinocultura contém 70% em volume de metano (massa molar 16 g/mol; volume molar 22 L/mol). Ele será utilizado para geração de energia em substituição ao etanol (massa molar 46 g/mol) em um gerador no qual 1 m3 de biogás de origem suína substitui 0,59 L de etanol anidro (densidade 0,78 g/mL).
Nessas condições, a massa de metano necessária para substituir 10 mol de etanol na produção de energia é mais próxima de
A) 300 g.
B) 400 g.
C) 510 g.
D) 590 g.
E) 720 g.
Resposta:
Volume de etanol:
1 mol —— 46 g
10 mol —- X = 460 g
A partir da densidade, temos:
[d = m/V]
0,78 = 460 / V
V = 589,7 mL ~ 0,59 L
Volume de biogás:
1 m3 —- 0,59 L
X’ ——– 0,59 L
X’ = 1 m3 = 1000 L
Volume de metano:
1000 L . 0,7 = 700 L
Massa de metano:
[1 mol — 16 g — 22 L]
Dessa forma:
16 —- 22 L
X” —- 700 L
X” = 509,09 g
Resposta: C) 510 g.
ENEM 2024 – A nimesulida é um fármaco pouco solúvel em água, utilizado como anti-inflamatório, analgésico e antitérmico. Essa substância pode ser convertida em uma espécie eletricamente carregada, de maior solubilidade em água, mediante o tratamento com uma base de Brönsted-Lowry, isto é, uma espécie química capaz de capturar um próton (H+). Na figura são apresentados os grupamentos presentes na estrutura química da nimesulida.
Na estrutura desse fármaco, o grupamento capaz de reagir com a base de Brönsted-Lowry é o grupo
A) sulfonamida.
B) metila.
C) fenila.
D) nitro.
E) éter.
Resposta:
Uma base de Brønsted-Lowry é uma espécie química capaz de aceitar prótons (H⁺). Portanto, o grupamento da nimesulida que pode reagir com uma base deve ser ácido, ou seja, capaz de doar um H⁺.
A nimesulida apresenta grupamentos funcionais importantes, entre eles:
Grupo sulfonamida (–SO₂NH–)
Grupo nitro (–NO₂)
Anel aromático
Grupo amida (–CONH–)
Desses, o grupo sulfonamida (–SO₂NH–) possui um hidrogênio ácido ligado ao nitrogênio da amida sulfonílica. Esse hidrogênio pode ser doado a uma base, formando um ânion sulfonamida, que é muito mais solúvel em água.
Dessa forma, o grupamento capaz de reagir com a base de Brønsted-Lowry na nimesulida é o –SO₂NH– (sulfonamida), pois o hidrogênio ligado ao nitrogênio pode ser removido por uma base, aumentando a solubilidade do fármaco em água.
Resposta: A) sulfonamida.
ENEM 2024 – O soro caseiro serve para combater a desidratação por meio da reposição da água e sais minerais perdidos, por exemplo, por diarreia. Uma receita simples para a sua preparação consiste em utilizar duas colheres grandes (de sopa) de açúcar e duas colheres pequenas (de café) de sal de cozinha, dissolvidos em 2 L de água fervida, obtendo-se uma solução com concentração de íon sódio de 1,4 mg/mL.
Considere as massas molares: NaCl = 58,5 g/mol; Na = 23 g/mol.
Qual é o valor mais próximo da massa, em grama, de cloreto de sódio presente em uma única colher pequena?
A) 0,7 g
B) 1,8 g
C) 2,8 g
D) 3,6 g
E) 7,0 g
Resposta:
NaCl(s) → Na+ + Cl–
Pela concentração, temos:
1,4 mg — 1 mL
x ——- 2000 mL
x = 2800 mg = 2,8 g de Na
1 mol de NaCl está para 1 mol de Na+:
58,5 g —- 23 g
y ———– 2,8 g
y = 7,12 g
Para uma colher, temos: 3,6 g.
Resposta: D) 3,6 g.
ENEM 2024 – Células a combustível microbianas (CCM) são capazes de gerar eletricidade a partir de águas residuárias urbanas e agroindustriais. As CCM são compostas de duas câmaras. Numa delas, onde ocorre o tratamento da matéria orgânica, as bactérias eletrogênicas crescem formando um biofilme e se alimentam dos poluentes presentes no efluente. Ao se alimentarem, essas bactérias geram uma corrente elétrica que percorre o material sobre o qual elas formaram o biofilme. Um fio condutor externo possibilita a migração dessa corrente para uma segunda câmara, promovendo uma reação química. A figura esquematiza uma CCM e as reações envolvidas.
Qual das equações representa a reação global que ocorre durante o funcionamento dessa CCM?
A) CH3COO− (aq) + O2 (g) → 2 CO2 (g) + 3 H+ (aq)
B) CO2 (g) + O2 (g) + H+ (aq) → H2O (l) + CH3COO− (aq)
C) CH3COO− (aq) + H+ (aq) + 2 O2 (g) → 2 CO2 (g) + 2 H2 O (l)
D) CH3COO− (aq) + 6 H2O (l) → 2 CO2 (g) + 2 O2 (g) + 15 H+ (aq)
E) 2 CO2 (g) + 11 H+ (aq) + O2 (g) → CH3COO− (aq) + 4 H2O (l)
Resposta:
As reações fornecidas são:
CH3COO– + 2 H2O → 2 CO2 + 7 H+ + 8 e–
4H+ + O2 + 4e– → 2H2O
Multiplicando a segunda reação por dois, para igualar os elétrons, temos:
CH3COO– + 2 H2O → 2 CO2 + 7 H+ + 8 e–
8H+ + 2 O2 + 8e– → 4H2O
Cortando reagentes e produtos iguais em reações diferentes, temos:
CH3COO– + 2 O2 + H+ → 2 CO2 + 2 H2O
Resposta: C) CH3COO− (aq) + H+ (aq) + 2 O2 (g) → 2 CO2 (g) + 2 H2 O (l).
ENEM 2024 – No senso comum, considera-se, ainda hoje, que compostos orgânicos são substâncias presentes nos seres vivos. Na Química, a expressão “compostos orgânicos” tem um uso histórico de mais de 200 anos, adquirindo diferentes conotações ao longo do desenvolvimento dessa ciência. Atualmente, atribui-se a essa expressão outro significado. A concepção científica atual define esses compostos como substâncias
A) benéficas à saúde humana.
B) capazes de serem biodegradadas.
C) formadas a partir de gás carbônico.
D) produzidas sem o uso de agrotóxicos.
E) contendo carbono como elemento principal.
Resposta:
A concepção científica atual não restringe os compostos orgânicos apenas aos seres vivos, embora historicamente esse tenha sido o critério. Hoje, a Química define compostos orgânicos como substâncias químicas cuja estrutura é baseada em átomos de carbono ligados a hidrogênio, podendo incluir também oxigênio, nitrogênio, enxofre, halogênios e outros elementos.
O uso histórico de associar “orgânico” apenas a substâncias dos seres vivos foi superado com a síntese de compostos orgânicos em laboratório, como a ureia por Wöhler em 1828.
Resposta: E) contendo carbono como elemento principal.
ENEM 2024 –
Metabolismo de procariontes
O esquema representa a ação de organismos no ciclo do nitrogênio e no ciclo do carbono. Os números correspondem a algumas etapas dos dois ciclos distintos.
Em qual etapa numerada ocorre uma transformação redox como a que ocorre nos procariontes nitrificantes?
A) 1
B) 2
C) 3
D) 4
E) 5
Resposta:
Os procariontes nitrificantes realizam a conversão da amônia (NH₃) em nitrito (NO₂⁻) e, posteriormente, em nitrato (NO₃⁻). Nessa transformação, o número de oxidação (NOx) do nitrogênio passa de –3 na amônia para +3 no nitrito e +5 no nitrato. Portanto, trata-se de um processo de oxidação, evidenciado pelo aumento do NOx.
De forma análoga, é possível identificar outra etapa em que também ocorre elevação no número de oxidação: a etapa cinco, em que o carbono inicialmente fixado (C, NOx = 0) é convertido em dióxido de carbono (CO₂), no qual o NOx do carbono é +4.
Resposta: E) 5.
Na condição de razão ar/combustível igual a 18, haverá uma emissão
A) baixa de O2 e alta de NO.
B) baixa de NO e alta de HC.
C) baixa de CO e alta de CO2.
D) baixa de HC e alta de CO.
E) baixa de CO2 e alta de HC.
Resposta:
É suficiente interpretar as curvas do gráfico e estabelecer a relação com as afirmações propostas na questão.
Resposta: C) baixa de CO e alta de CO2.
ENEM 2024 – A fitorremediação é uma técnica que utiliza plantas para a remediação de ambientes contaminados. A descontaminação de solos pode ocorrer por descarte, absorção e metabolização, imobilização, extração ou volatilização do poluente, conforme representado na figura.
O método que retira o mercúrio de uma área contaminada, impedindo sua entrada na cadeia alimentar, é a
A) fitoestabilização, ficando o mercúrio disponível sob a superfície das raízes das plantas.
B) fitovolatilização, permitindo a retirada do mercúrio por plantas e a sua transferência para uma forma volátil.
C) fitodegradação, com a degradação do mercúrio promovida por enzimas, contidas nas raízes, formando espécies menos tóxicas.
D) fitoestimulação, com a remoção do mercúrio pela ação de microrganismos presentes nas raízes que absorvem e imobilizam o metal.
E) fitoextração, em que as plantas que acumulam o mercúrio são cultivadas nesses locais, e a biomassa rica no metal é retirada após o crescimento.
Resposta:
Resposta: E) fitoextração, em que as plantas que acumulam o mercúrio são cultivadas nesses locais, e a biomassa rica no metal é retirada após o crescimento.
ENEM 2024 – O esquema representa um experimento feito com células do protozoário Amoeba proteus. Nele, um grupo de células foi tratado com a droga citocalasina B, enquanto outro grupo não foi tratado, servindo como controle. O formato e o movimento das células tratadas foram comprometidos.
Qual componente celular foi afetado pela droga utilizada no experimento?
A) Vacúolos.
B) Mitocôndrias.
C) Microfilamentos.
D) Material genético.
E) Membrana plasmática.
Resposta:
Resposta: C) Microfilamentos.
ENEM 2024 – Moradores do Brooklin, bairro de São Paulo, perdem o sono com um som alto, constante e estridente. O barulho é causado por anfíbios anuros trazidos do Caribe, da espécie Eleutherodactylus jahnstonei, que têm tamanho um pouco maior que o de um grão de feijão e que encontraram na capital um ambiente favorável. Cientistas foram até o local e encontraram esses animais nos jardins das casas.
Pererecas-assobiadoras tiram o sono de moradores do Brooklin. Disponível em: http://g1.globo.com. Acesso em: 26 mar. 2015 (adaptado).
Ao emitirem o som estridente, esses anfíbios
A) indicam que estão fora de seu hábitat natural.
B) alertam para a presença de poluição urbana.
C) sinalizam a existência de superpopulação.
D) direcionam insetos para sua alimentação.
E) atraem fêmeas para o acasalamento.
Resposta:
Resposta: E) atraem fêmeas para o acasalamento.
ENEM 2024 – Utilizando-se um mesmo meio nutritivo, três gêneros bacterianos diferentes foram submetidos ao cultivo em tubos de ensaio. Após certo período de crescimento da cultura bacteriana em condições físico-químicas ideais, observou-se que o padrão de distribuição das células (representadas por pontos na figura) ao longo dos tubos era diferente em cada um dos casos.
Em relação ao metabolismo energético, os microrganismos presentes nos tubos 1, 2 e 3 são classificados, respectivamente, como
A) anaeróbio facultativo, anaeróbio estrito e aeróbio estrito.
B) anaeróbio facultativo, aeróbio estrito e anaeróbio estrito.
C) aeróbio estrito, anaeróbio estrito e anaeróbio facultativo.
D) anaeróbio estrito, aeróbio estrito e anaeróbio facultativo.
E) aeróbio estrito, anaeróbio facultativo e anaeróbio estrito.
Resposta:
Resposta: C) aeróbio estrito, anaeróbio estrito e anaeróbio facultativo.