Resolução: Química Ambiental I

1. (Enem PPL 2016) O petróleo é um tipo de combustível fóssil, de origem animal e vegetal, constituído principalmente por hidrocarbonetos. Em desastres de derramamento de petróleo, vários métodos são usados para a limpeza das áreas afetadas. Um deles é a biodegradação por populações naturais de microrganismos que utilizam o petróleo como fonte de nutrientes. O quadro mostra a composição química média das células desses microrganismos.

Para uma efetiva biodegradação, a região afetada deve ser suplementada com

1. nitrogênio e fósforo.
2. hidrogênio e fósforo.
3. carbono e nitrogênio.
4. carbono e hidrogênio.
5. nitrogênio e hidrogênio.

2. (Enem PPL 2016) As sacolas plásticas são utilizadas em grande quantidade no Brasil por serem práticas, leves e de baixo custo. Porém, o tempo necessário para que sofram degradação nas condições do meio é de, no mínimo, 100 anos. Com o intuito de reduzir o impacto ambiental desses produtos, as sacolas biodegradáveis foram introduzidas no mercado. Essas sacolas são confeccionadas de um material polimérico que confere a elas uma característica que as torna biodegradáveis.

A qual característica das sacolas biodegradáveis o texto faz referência?

1. Elevada massa molecular do polímero.
2. Espessura fina do material que as constitui.
3. Baixa resistência aos líquidos nas condições de uso.
4. Baixa resistência ao ataque por microrganismos em condições adequadas.
5. Ausência de anéis aromáticos na estrutura do polímero usado na confecção das sacolas

3. (Enem PPL 2016) Nos anos 1990, verificou-se que o rio Potomac, situado no estado norte-americano de Maryland, tinha, em parte de seu curso, águas extremamente ácidas por receber um efluente de uma mina de carvão desativada, o qual continha ácido sulfúrico (H₂SO₄). Essa água, embora límpida, era desprovida de vida. Alguns quilômetros adiante, instalou-se uma fábrica de papel e celulose que emprega hidróxido de sódio (NaOH) e carbonato de sódio (Na₂CO₃) em seus processos. Em pouco tempo, observou-se que, a partir do ponto em que a fábrica lança seus rejeitos no rio, a vida aquática voltou a florescer.

HARRIS, D. C. Análise química quantitativa. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2012 (adaptado).

A explicação para o retorno da vida aquática nesse rio é a

1. diluição das águas do rio pelo novo efluente lançado nele.
2. precipitação do íon de sulfato na presença do efluente da nova fábrica.
3. biodegradação do ácido sulfúrico em contato com o novo efluente descartado.
4. diminuição da acidez das águas do rio pelo efluente da fábrica de papel e celulose.
5. volatilização do ácido sulfúrico após contato com o novo efluente introduzido no rio.

4. (Enem 2016) A coleta das fezes dos animais domésticos em sacolas plásticas e o seu descarte em lixeiras convencionais podem criar condições de degradação que geram produtos prejudiciais ao meio ambiente (Figura 1).

A Figura 2 ilustra o Projeto Park Spark, desenvolvido em Cambridge, MA (EUA), em que as fezes dos animais domésticos são recolhidas em sacolas biodegradáveis e jogadas em um biodigestor instalado em parques públicos; e os produtos são utilizados em equipamentos no próprio parque.

Uma inovação desse projeto é possibilitar o(a)

1. queima de gás metano.
2. armazenamento de gás carbônico.
3. decomposição aeróbica das fezes.
4. uso mais eficiente de combustíveis fósseis.
5. fixação de carbono em moléculas orgânicas.

5. (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 lubrificantes

Fonte: LENARDÃO, E. J. et al. Green chemistry – os 12 princípios da química verde e sua inserção nas atividades de ensino e pesquisa. Química Nova, n. 1, 2003 (adaptado).

Que fator contribui positivamente para que a segunda rota de síntese seja verde em comparação à primeira

1. Etapa única na síntese.
2. Obtenção do produto puro.
3. Ausência de reagentes oxidantes.
4. Ausência de elementos metálicos no processo.
5. Gasto de energia nulo na separação do produto.

6. (Enem 2014) O potencial brasileiro para transformar lixo em energia permanece subutilizado — apenas pequena parte dos resíduos brasileiros é utilizada para gerar energia. Contudo, bons exemplos são os aterros sanitários, que utilizam a principal fonte de energia ali produzida. Alguns aterros vendem créditos de carbono com base no Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), do Protocolo de Kyoto.

Essa fonte de energia subutilizada, citada no texto, é o

1. etanol, obtido a partir da decomposição da matéria orgânica por bactérias.
2. gás natural, formado pela ação de fungos decompositores da matéria orgânica.
3. óleo de xisto, obtido pela decomposição da matéria orgânica pelas bactérias anaeróbias.
4. gás metano, obtido pela atividade de bactérias anaeróbias na decomposição da matéria orgânica.
5. gás liquefeito de petróleo, obtido pela decomposição de vegetais presentes nos restos de comida.

7. (Enem 2014) A liberação dos gases clorofluorcarbonos (CFCs) na atmosfera pode provocar depleção de ozônio (O₃) na estratosfera. O ozônio estratosférico é responsável por absorver parte da radiação ultravioleta emitida pelo Sol, a qual é nociva aos seres vivos. Esse processo, na camada de ozônio, é ilustrado simplificadamente na figura.

Quimicamente, a destruição do ozônio na atmosfera por gases CFCs é decorrência da

1. clivagem da molécula de ozônio pelos CFCs para produzir espécies radicalares.
2. produção de oxigênio molecular a partir de ozônio, catalisada por átomos de cloro.
3. oxidação do monóxido de cloro por átomos de oxigênio para produzir átomos de cloro.
4. reação direta entre os CFCs e o ozônio para produzir oxigênio molecular e monóxido de cloro.
5. reação de substituição de um dos átomos de oxigênio na molécula de ozônio por átomos de cloro.

8. (Enem 2014) A aplicação excessiva de fertilizantes nitrogenados na agricultura pode acarretar alterações no solo e na água pelo acúmulo de compostos nitrogenados, principalmente a forma mais oxidada, favorecendo a proliferação de algas e plantas aquáticas e alterando o ciclo do nitrogênio, representado no esquema. A espécie nitrogenada mais oxidada tem sua quantidade controlada por ação de microrganismos que promovem a reação de redução dessa espécie, no processo denominado desnitrificação.

O processo citado está representado na etapa

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

9. (Enem 2014) A elevação da temperatura das águas de rios, lagos e mares diminui a solubilidade do oxigênio, pondo em risco as diversas formas de vida aquática que dependem desse gás. Se essa elevação de temperatura acontece por meios artificiais, dizemos que existe poluição térmica. As usinas nucleares, pela própria natureza do processo de geração de energia, podem causar esse tipo de poluição. Que parte do ciclo de geração de energia das usinas nucleares está associada a esse tipo de poluição?

1. Fissão do material radioativo.
2. Condensação do vapor-d’água no final do processo.
3. Conversão de energia das turbinas pelos geradores.
4. Aquecimento da água lı́quida para gerar vapor-d’água.
5. Lançamento do vapor-d’água sobre as pás das turbinas.

10. (Enem 2013) Sabe-se que o aumento da concentração de gases como CO₂, CH₄ e N₂O na atmosfera é um dos fatores responsáveis pelo agravamento do efeito estufa. A agricultura é uma das atividades humanas que pode contribuir tanto para a emissão quanto para o sequestro desses gases, dependendo do manejo da matéria orgânica do solo.

ROSA, A. H.; COELHO, J. C. R. Cadernos Temáticos de Quı́mica Nova na Escola, São Paulo, n. 5, nov. 2003 (adaptado).

De que maneira as práticas agrı́colas podem ajudar a minimizar o agravamento do efeito estufa?

1. Evitando a rotação de culturas.
2. Liberando o CO₂ presente no solo.
3. Aumentando a quantidade de matéria orgânica do solo.
4. Queimando a matéria orgânica que se deposita no solo.
5. Atenuando a concentração de resı́duos vegetais do solo.

11. (Enem 2013) Quı́mica Verde pode ser definida como a criação, o desenvolvimento e a aplicação de produtos e processos quı́micos para reduzir ou eliminar o uso e a geração de substâncias nocivas à saúde humana e ao ambiente. Sabe-se que algumas fontes energéticas desenvolvidas pelo homem exercem, ou têm potencial para exercer, em algum nı́vel, impactos ambientais negativos.

CORRÊA, A. G.; ZUIN, V. G. (Orgs.). Quı́mica Verde: fundamentos e aplicações. São Carlos: EdUFSCar, 2009.

À luz da Quı́mica Verde, métodos devem ser desenvolvidos para eliminar ou reduzir a poluição do ar causada especialmente pelas

1. hidrelétricas.
2. termelétricas.
3. usinas geotérmicas.
4. fontes de energia solar.
5. fontes de energia eólica.

12. (Enem 2012) Suponha que você seja um consultor e foi contratado para assessorar a implantação de uma matriz energética em um pequeno paı́s com as seguintes caracterı́sticas: região plana, chuvosa e com ventos constantes, dispondo de poucos recursos hı́dricos e sem reservatórios de combustı́veis fósseis.

De acordo com as caracterı́sticas desse paı́s, a matriz energética de menor impacto e risco ambientais é a baseada na energia

1. dos biocombustı́veis, pois tem menor impacto ambiental e maior disponibilidade.
2. solar, pelo seu baixo custo e pelas caracterı́sticas do paı́s favoráveis à sua implantação.
3. nuclear, por ter menor risco ambiental e ser adequada a locais com menor extensão territorial.
4. hidráulica, devido ao relevo, à extensão territorial do paı́s e aos recursos naturais disponı́veis.
5. eólica, pelas caracterı́sticas do paı́s e por não gerar gases do efeito estufa nem resı́duos de operação.

13. (Enem 2012) Em uma planı́cie, ocorreu um acidente ambiental em decorrência do derramamento de grande quantidade de um hidrocarboneto que se apresenta na forma pastosa à temperatura ambiente. Um quı́mico ambiental utilizou uma quantidade apropriada de uma solução de para-dodecil-benzenossulfonato de sódio, um agente tensoativo sintético, para diminuir os impactos desse acidente.

Essa intervenção produz resultados positivos para o ambiente porque

1. promove uma reação de substituição no hidrocarboneto, tornando-o menos letal ao ambiente.
2. a hidrólise do para-dodecil-benzenossulfonato de sódio produz energia térmica suficiente para vaporizar o hidrocarboneto.
3. a mistura desses reagentes provoca a combustão do hidrocarboneto, o que diminui a quantidade dessa substância na natureza.
4. a solução de para-dodecil-benzenossulfonato possibilita a solubilização do hidrocarboneto.
5. o reagente adicionado provoca uma solidificação do hidrocarboneto, o que facilita sua retirada do ambiente.

14. (Enem 2012) O rótulo de um desodorante aerossol informa ao consumidor que o produto possui em sua composição os gases isobutano, butano e propano, dentre outras substâncias. Além dessa informação, o rótulo traz, ainda, a inscrição “Não contém CFC”. As reações a seguir, que ocorrem na estratosfera, justificam a não utilização de CFC (cloroflorcarbono ou Freon) nesse desodorante:

A preocupação com as possı́veis ameaças à camada de ozônio (O₃) baseia-se na sua principal função: proteger a matéria viva na Terra dos efeitos prejudiciais dos raios solares ultravioleta. A absorção da radiação ultravioleta pelo ozônio estratosférico é intensa o sufiiente para eliminar boa parte da fração de ultravioleta que é prejudicial à vida.

A finalidade da utilização dos gases isobutano, butano e propano neste aerossol é

1. substituir o CFC, pois não reagem com o ozônio, servindo como gases propelentes em aerossóis.
2. servir como propelentes, pois, como são muito reativos, capturam o Freon existente livre na atmosfera, impedindo a destruição do ozônio.
3. reagir com o ar, pois se decompõem espontaneamente em dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O), que não atacam o ozônio.
4. impedir a destruição do ozônio pelo CFC, pois os hidrocarbonetos gasosos reagem com a radiação UV, liberando hidrogênio (H₂), que reage com o oxigênio do ar (O₂), formando água (H₂O).
5. destruir o CFC, pois reagem com a radiação UV, liberando carbono (C), que reage com o oxigênio do ar (O₂), formando dióxido de carbono (CO₂), que é inofensivo para a camada de ozônio.

15. (Enem 2012) Para diminuir o acúmulo de lixo e o desperdı́cio de materiais de valor econômico e, assim, reduzir a exploração de recursos naturais, adotou-se, em escala internacional, a polı́tica dos três erres: Redução, Reutilização e Reciclagem.

Um exemplo de reciclagem é a utilização de

1. garrafas de vidro retornáveis para cerveja ou refrigerante.
2. latas de alumı́nio como material para fabricação de lingotes.
3. sacos plásticos de supermercado como acondicionantes de lixo caseiro.
4. embalagens plásticas vazias e limpas para acondicionar outros alimentos.
5. garrafas PET recortadas em tiras para fabricação de cerdas de vassouras.