Atividades de efeito estufa e mudanças climáticas para a 1ª série do Ensino Médio com gabarito

Quando trabalho efeito estufa e mudanças climáticas na 1ª série, procuro aproximar os conceitos químicos de situações que aparecem em notícias e no cotidiano, sem reduzir o tema a uma lista de gases. A turma precisa reconhecer moléculas, interpretar processos de combustão e entender como atividades humanas podem alterar as emissões. Também percebo que vale a pena separar a identificação do fenômeno dos cálculos usados para comparar diferentes gases: uma coisa é saber o que significa CO₂; outra é aplicar um fator de aquecimento global ou calcular uma redução percentual. As questões a seguir ajudam a fazer essa passagem, começando pela identificação de fórmulas e avançando para equivalências, médias, porcentagens e consumo de energia. Assim, consigo observar tanto a compreensão química quanto o uso de operações matemáticas em um contexto ambiental concreto.

Organizei as propostas para apoiar a explicação, a prática individual ou uma revisão antes da avaliação. O gabarito comentado explicita o raciocínio e mostra por que os distratores não resolvem o problema — um recurso útil para retomar dúvidas sem tratar o erro como simples falta de atenção.

O que o aluno de 1ª série precisa saber sobre efeito estufa e mudanças climáticas

Na 1ª série, espero que o estudante compreenda que o efeito estufa é um fenômeno relacionado à interação da atmosfera com a radiação, e que certos gases absorvem radiação infravermelha. Esse efeito natural não deve ser confundido com o aumento da concentração de gases associado a atividades humanas e às mudanças climáticas. Em Química, é importante identificar fórmulas moleculares como CO₂, CH₄, N₂O e H₂O e relacioná-las à composição de cada molécula. Também é preciso reconhecer que a queima completa do carbono produz dióxido de carbono e representar esse processo com uma equação balanceada. Para interpretar inventários de emissões, a turma pode usar CO₂ equivalente: aplica-se o potencial de aquecimento global informado a cada gás e somam-se as contribuições. As atividades ainda exigem operações básicas com médias, porcentagens e fatores de emissão. O objetivo é conectar modelos químicos e cálculos a exemplos de combustíveis, agricultura, indústria e consumo de energia, sem confundir gases diferentes ou unidades diferentes.

O que ele precisa saber antes

As questões partem de conhecimentos que posso retomar rapidamente antes de aplicar a atividade: leitura de fórmulas moleculares, identificação dos elementos e contagem de átomos; combustão de carbono e conservação dos átomos em equações químicas; e reconhecimento de gases de efeito estufa. Para a parte quantitativa, entram adição, multiplicação, divisão, média aritmética, cálculo de porcentagem e redução percentual. Também é necessário compreender que um fator de emissão relaciona uma quantidade de energia a uma massa de CO₂ e que o potencial de aquecimento global serve, nos exemplos apresentados, para converter emissões de CH₄ em CO₂ equivalente. Não é preciso presumir que a turma já domine todos esses conceitos: posso usar as primeiras questões como diagnóstico e fazer uma breve revisão dos procedimentos antes dos cálculos mais longos.

Onde os alunos mais erram

Um ponto de confusão é misturar gases de efeito estufa com outros compostos atmosféricos ou poluentes. Fórmulas como CO, CO₂, NO, N₂O e NO₂ são parecidas visualmente, mas representam substâncias distintas. Peço que a turma confira tanto o nome quanto a quantidade de átomos indicada pela fórmula, em vez de escolher pela semelhança do nome. Outro erro recorrente nas questões quantitativas é somar diretamente as quantidades de CO₂ e CH₄ sem aplicar o fator de equivalência ao metano, ou aplicar esse fator a todos os gases. Há também uma dificuldade de leitura do que o resultado representa: o total do bimestre não é a média mensal; a redução calculada não é a emissão final; e a energia economizada em kWh não é, por si só, a massa de CO₂ evitada. São deslizes compreensíveis quando se pula uma etapa. Escrever a unidade e indicar cada operação ajuda a localizar onde o raciocínio saiu do caminho.

Como trabalhar em sala

• Monte um quadro de fórmulas: peça que os estudantes registrem nome, fórmula e número de átomos dos gases citados. Compare CO₂ e CO, ou N₂O e NO₂, destacando como uma alteração na fórmula indica outra composição.
• Balanceie antes de falar do resultado: use a equação C + O₂ → CO₂ para revisar conservação dos átomos. Depois, discuta por que não se pode propor um produto que contenha elementos ausentes dos reagentes.
• Separe conversão e soma: nos exercícios de CO₂ equivalente, oriente a turma a calcular primeiro a contribuição de cada gás e só então somar. Uma tabela com gás, quantidade, fator e contribuição evita aplicar o fator errado.
• Faça os cálculos com unidades: em médias, percentuais e fatores de emissão, peça que cada etapa venha acompanhada de unidade ou de uma frase curta. Isso ajuda a distinguir toneladas por mês, total do período, kWh e quilogramas de CO₂.
• Use os distratores para conversar: depois da resolução, escolha uma alternativa incorreta e pergunte qual operação ou interpretação pode tê-la produzido. A discussão permite revisar o procedimento sem transformar a correção em mera divulgação da letra certa.

Questões prontas de efeito estufa e mudanças climáticas para a 1ª série do Ensino Médio (com gabarito comentado)

1. Identificação de gases e fórmulas moleculares

Em um relatório sobre mudanças climáticas no Brasil, pesquisadores analisaram gases que absorvem radiação infravermelha e contribuem para o efeito estufa. Foram destacados o gás formado por um átomo de carbono e dois de oxigênio, o hidrocarboneto com um átomo de carbono e quatro de hidrogênio, o composto com dois átomos de nitrogênio e um de oxigênio e a substância com dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. Quais são os quatro gases e suas fórmulas?

• ❌ A) Dióxido de carbono (CO); metano (CH₄); óxido nitroso (NO); vapor d’água (H₂O). CO não tem os dois átomos de oxigênio do CO₂, e NO não corresponde à composição do óxido nitroso, N₂O.
• ✅ B) Dióxido de carbono (CO₂); metano (CH₄); óxido nitroso (N₂O); vapor d’água (H₂O). Cada fórmula corresponde à quantidade e ao tipo de átomos descritos no enunciado.
• ❌ C) Dióxido de carbono (CO₂); etano (C₂H₆); óxido nítrico (NO); peróxido de hidrogênio (H₂O₂). Etano, óxido nítrico e peróxido de hidrogênio têm composições diferentes das moléculas descritas.
• ❌ D) Dióxido de enxofre (SO₂); dióxido de nitrogênio (NO₂); monóxido de carbono (CO); amônia (NH₃). Essas fórmulas não correspondem às composições indicadas no texto.
• ❌ E) Nitrogênio (N₂); oxigênio (O₂); argônio (Ar); ozônio (O₃). A lista reúne componentes da atmosfera, mas não identifica as quatro moléculas descritas.

Gabarito: B. A leitura da fórmula e a contagem dos átomos permitem relacionar cada descrição à substância correta.

2. Combustão completa do carbono

Na queima completa do carbono presente em combustíveis fósseis, os átomos de carbono reagem com o oxigênio do ar. Qual molécula é formada e qual equação representa corretamente o processo?

• ✅ A) Dióxido de carbono (CO₂); C + O₂ → CO₂. A equação conserva um átomo de carbono e dois de oxigênio em cada lado.
• ❌ B) Oxigênio (O₂); C + O₂ → O₂. O carbono desaparece dos produtos; portanto, os átomos não são conservados.
• ❌ C) Metano (CH₄); C + O₂ → CH₄. O hidrogênio do metano não está entre os reagentes e não pode surgir nessa reação.
• ❌ D) Dióxido de enxofre (SO₂); C + O₂ → SO₂. A reação não inclui enxofre e o carbono dos reagentes não aparece no produto.
• ❌ E) Monóxido de carbono (CO); C + O₂ → CO. A equação não conserva o oxigênio: há dois átomos nos reagentes e apenas um no produto.

Gabarito: A. Na combustão completa indicada, carbono e oxigênio formam CO₂, e a equação já está balanceada.

3. Emissões expressas em CO₂ equivalente

Uma propriedade emitiu 10 mol de CO₂ e 2 mol de CH₄. Use GWP100 de 28 para cada mol de CH₄ e de 1 para cada mol de CO₂. Qual é o total em mol de CO₂ equivalente?

• ❌ A) 12 mol CO₂-eq. Soma as quantidades sem converter o metano pelo fator informado.
• ❌ B) 336 mol CO₂-eq. Aplica o fator 28 à soma dos dois gases, embora ele se aplique aqui somente ao CH₄.
• ❌ C) −46 mol CO₂-eq. Subtrai a contribuição convertida do metano, mas as contribuições devem ser somadas.
• ❌ D) 10,07 mol CO₂-eq. Divide a quantidade de metano pelo fator 28 em vez de multiplicá-la.
• ✅ E) 66 mol CO₂-eq. O CO₂ contribui com 10; o CH₄, com 2 × 28 = 56. A soma é 10 + 56 = 66.

Gabarito: E. Calcule a contribuição de cada gás com seu fator e some os resultados.

4. Média mensal de emissões

Uma fábrica emitiu 18 t de CO₂e em janeiro e 15 t de CO₂e em fevereiro. Qual foi a média mensal no bimestre?

• ❌ A) 15,0 t de CO₂e por mês. Esse é somente o valor registrado em fevereiro, não a média dos dois meses.
• ❌ B) 17,0 t de CO₂e por mês. Não corresponde ao cálculo exato: a soma é 33 e, dividida por dois, resulta em 16,5.
• ✅ C) 16,5 t de CO₂e por mês. Somando 18 e 15, obtemos 33; dividindo por dois meses, a média é 16,5.
• ❌ D) 33,0 t de CO₂e por mês. Esse é o total do bimestre, não a média mensal, pois faltou dividir por dois.
• ❌ E) 16,0 t de CO₂e por mês. É próximo do resultado, mas representa um arredondamento indevido do valor exato.

Gabarito: C. Para encontrar a média, some os valores e divida pelo número de meses.

5. Redução percentual de emissões

Uma cidade emitiu 2,4 milhões de toneladas de CO₂ em 2024 e reduziu as emissões em 15% em 2025. Qual foi a emissão em 2025?

• ❌ A) 2,25 milhões de toneladas. Trata 15% como uma diminuição de 0,15 milhão, em vez de calcular 15% de 2,4 milhões.
• ❌ B) 0,36 milhão de toneladas. Esse é o valor da redução, não a emissão final depois da redução.
• ✅ C) 2,04 milhões de toneladas. Após reduzir 15%, permanecem 85%: 2,4 × 0,85 = 2,04 milhões.
• ❌ D) 2,40 milhões de toneladas. Repete o valor inicial e desconsidera a redução informada.
• ❌ E) 2,16 milhões de toneladas. Esse resultado não corresponde à redução de 15% indicada no enunciado.

Gabarito: C. Também é possível calcular 15% de 2,4, que dá 0,36, e subtrair essa redução do valor inicial.

6. Potencial de aquecimento global e CO₂ equivalente

Uma atividade industrial emite 2 t de CO₂ e 1 t de CH₄ em um ano. Usando potencial de aquecimento global do CH₄ igual a 25, qual é a emissão total em toneladas de CO₂ equivalente?

• ❌ A) 25 t de CO₂e. Considera apenas a contribuição do CH₄ e deixa de incluir as 2 t de CO₂.
• ❌ B) 50 t de CO₂e. Aplica o fator 25 também ao CO₂, embora o fator informado seja para o CH₄.
• ✅ C) 27 t de CO₂e. A contribuição do metano é 1 × 25 = 25; somada às 2 t de CO₂, resulta em 27.
• ❌ D) 26 t de CO₂e. A conversão está encaminhada, mas a soma de 2 + 25 é 27, não 26.
• ❌ E) 30 t de CO₂e. Arredonda o fator informado e altera o resultado que pode ser calculado exatamente.

Gabarito: C. Converta o CH₄ usando o fator fornecido e depois some a emissão de CO₂.

7. Fertilizantes nitrogenados e gases de efeito estufa

Qual gás, associado ao uso excessivo de fertilizantes nitrogenados e ao tratamento inadequado de solos agrícolas, apresenta elevado potencial de aquecimento global?

• ❌ A) Dióxido de carbono (CO₂). É um gás de efeito estufa, mas não é o associado ao uso de fertilizantes nitrogenados descrito na questão.
• ❌ B) Metano (CH₄). Também é um gás de efeito estufa, mas a questão destaca os processos ligados ao nitrogênio em solos agrícolas.
• ✅ C) Óxido nitroso (N₂O). Pode ser liberado em processos do ciclo do nitrogênio, especialmente em solos agrícolas com uso excessivo de fertilizantes nitrogenados.
• ❌ D) Amônia (NH₃). Está relacionada a compostos nitrogenados, mas não é o gás de elevado potencial de aquecimento global apontado no enunciado.
• ❌ E) Dióxido de nitrogênio (NO₂). É uma substância diferente do óxido nitroso e não corresponde à associação descrita.

Gabarito: C. A pista está na relação entre fertilizantes nitrogenados, solos agrícolas e N₂O.

8. Economia de energia e redução de CO₂

Uma residência reduz o consumo de energia elétrica em 1,2 kWh por dia ao substituir um equipamento antigo. Se o fator de emissão da rede é de 0,45 kg de CO₂ por kWh, qual é a redução anual de emissões?

• ✅ A) 197,1 kg de CO₂ por ano. A economia anual é 1,2 × 365 = 438 kWh; multiplicando por 0,45, obtemos 197,1 kg de CO₂.
• ❌ B) 438,0 kg de CO₂ por ano. Confunde a energia economizada em kWh com a massa de CO₂ evitada e não aplica o fator de emissão.
• ❌ C) 19,71 kg de CO₂ por ano. O resultado considera 43,8 kWh em vez de 438 kWh, reduzindo o valor por um fator de dez.
• ❌ D) 0,54 kg de CO₂ por dia. A questão pede a redução anual; esse valor não representa o total calculado para o ano.
• ❌ E) 216,0 kg de CO₂ por ano. Usa um fator arredondado de 0,5 em vez do valor de 0,45 fornecido.

Gabarito: A. Primeiro transforme a economia diária em anual; depois aplique o fator de emissão da rede.

Próximos passos

Posso aplicar as questões em sequência, como avaliação formativa, ou selecionar algumas para uma revisão curta. Ao corrigir, vale retomar a diferença entre fórmula e nome do gás e pedir que os estudantes expliquem cada operação nos cálculos de CO₂ equivalente. Para ampliar o planejamento, consulte também questões da habilidade EM13CNT105. Se quiser montar uma avaliação com itens adequados ao seu objetivo, acesse o gerador de provas do GeraProva e faça seu cadastro grátis.

Use este material como ponto de partida e ajuste a seleção de questões ao ritmo da sua turma. O gabarito comentado ajuda na revisão, mas você conhece melhor as necessidades dos seus alunos.