Química: Enem 2024

01. (Enem 2024) As placas que indicam saída de emergência brilham no escuro, pois apresentam substâncias que fosforescem na cor amarelo-esverdeada após exposição à luz ambiente, conforme a figura.

Esse fenômeno ocorre pela presença do sulfeto de zinco (ZnS), dopado com prata ou cobre, na superfície da placa.

Zinc Sulphide Phosphorescence. Disponível em: https://physicsonpenlab.org. Acesso em: 8 nov. 2023 (adaptado).

O aparecimento do brilho nessas condições ocorre como consequência de

1. colisões interatômicas.
2. coloração dos átomos.
3. transições eletrônicas.
4. reações nucleares.
5. reflexão da luz.

02. (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.

TANG, Q. et al. A Solar Cell that is Triggered by Sun and Rain Angewandte Chemie International Edition, n. 55, 2016 (adaptado).

Ao produzir eletricidade em dias chuvosos, o grafeno

1. oxida os cátions dissolvidos na água da chuva.
2. impede a difusão da água através das placas solares.
3. diminui a energia de ativação da reação no pseudocapacitor.
4. forma um compósito não metálico com os íons na água da chuva.
5. gera uma diferença de potencial pela interação dos elétrons com os cátions.

03. (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

1. benéficas à saúde humana.
2. capazes de serem biodegradadas.
3. formadas a partir de gás carbônico.
4. produzidas sem o uso de agrotóxicos.
5. contendo carbono como elemento principal.

04. (Enem 2024) Um dos agentes que mais contribui para a poluição do ar é o automóvel a combustão interna. Em áreas urbanas, isso é demonstrado dramaticamente pela fumaça fotoquímica, resultante da interação entre óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos e luz solar, para formar produtos de oxidação, que causam irritação aos olhos, ao aparelho respiratório e danos às plantas. As condições de operação de motores a combustão, como a razão da mistura ar/combustível no cilindro, influenciam na composição dos gases lançados pelo escapamento na atmosfera. O gráfico ilustra a variação nas composições dos principais gases, dióxido de carbono (CO2), hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO), monóxido de nitrogênio (NO) e oxigênio molecular (O2), emitidos por um motor a gasolina, em diferentes razões ar/combustível, em massa.

RANGEL, M. C.; CARVALHO, M. F.A. Impacto dos catalisadores automotivos no controle da qualidade do ar. Química Nova, V. 26, 2003 (adaptado).

Na condição de razão ar/combustível igual a 18, haverá uma emissão

1. baixa de O2 e alta de NO.
2. baixa de NO e alta de HC.
3. baixa de CO e alta de CO2.
4. baixa de HC e alta de CO.
5. baixa de CO2 e alta de HC.

05. (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.

O uso de creme dental pode minimizar a perda da hidroxiapatita. O quadro apresenta o agente de polimento e o pH de alguns cremes dentais comerciais.

STORGATTO, G.A.; BRAIBANTE, M. E. F.: BRAIBANTE, H. A química na odontologia. Química Nova na Escola, V. 39, fev. 2017 (adaptado).

Considerando o equilíbrio químico envolvido, qual creme dental promove a maior desmineralização do esmalte do dente?

1. I
2. II
3. III
4. IV
5. V

06. (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

1. filtração.
2. catação.
3. destilação.
4. dissolução.
5. evaporação.

07. (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.

PINTO-ZEVALLOS, D.M.: ZARBIN, P H. G. A química na agricultura: perspectivas para o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis. Química Nova, n. 10. 2013 (adaptado).

Qual é a função orgânica correspondente ao grupo funcional comum presente nesses dois compostos?

1. Ácido carboxílico.
2. Cetona.
3. Alcano.
4. Álcool.
5. Fenol.

08. (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 × 10^5 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?

1. 1,0 × 10⁴ ton
2. 3,9 × 10⁵ ton
3. 5,0 × 10⁵ ton
4. 1,9 × 10⁶ ton
5. 2,0 × 10⁷ ton

09. (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

1. 300 g.
2. 400 g.
3. 510 g.
4. 590 g.
5. 720 g.

10. (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?

1. 0,7 g
2. 1,8 g
3. 2,8 g
4. 3,6 g
5. 7,0 g

11. (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, contendo 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 se formam o biofilme. Um fio condutor externo possibilita a migração dessa corrente até uma segunda câmara, promovendo uma reação redox. A figura esquematiza uma CCM e as reações envolvidas.

CH3COO- (aq) + 2H2O(I) → 2 CO2 (g) + 7 H+ (aq) + 8 e-

4H+(aq) + O2(g) + 4e- → 2H2O (l)

QUINTO, A. C. Biobaterias geram eletricidade a partir de esgoto sanitário e efluentes agroindustriais. Disponível em: https://jornal.usp.br. Acesso em: 1 dez. 2021 (adaptado).

Qual das equações representa a reação global que ocorre durante o funcionamento dessa CCM?

1. CH3COO- (aq) + O2(g) → 2 CO2 (g) + 3 H+ (aq)
2. CO2 (g) + O2(g) + H+ (aq) + H+ (g) → H2O(I) + CH3COO- (aq)
3. CH3COO- (aq) + H+ (aq) + 2 O2(g) → 2 CO2(g) + 2 H2O (l)
4. CH3COO- (aq) + 6 H2O (l) → 2 CO2 (g) 2 O2(g) + 15H+ (aq)
5. 2 CO2 (g) + 11 H+ (aq) + O2 (g) → CH3COO- (aq) + 4 H2O (l)

12. (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

1. sulfonamida.
2. metila.
3. fenila.
4. nitro.
5. éter.

13. (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?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5