Composição do ar e poluição - ENEM

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Question 1

Em uma usina brasileira, o etanol produzido a partir da cana-de-açúcar é utilizado como combustível. Durante a combustão completa, o etanol reage com o gás oxigênio e forma exclusivamente dióxido de carbono e água. Para representar essa transformação, é necessário conservar a quantidade de átomos de cada elemento químico nos dois lados da equação. Considere a fórmula molecular do etanol como C2H5OH.

Com base no texto, qual equação representa corretamente a combustão completa e balanceada do etanol?

Accepted Answer

Alternativa D: C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O — A combustão completa do etanol produz CO2 e H2O. Para balancear, os 2 átomos de carbono formam 2CO2, os 6 átomos de hidrogênio formam 3H2O e, no lado dos produtos, ficam 7 átomos de oxigênio. Como 1 átomo de oxigênio já está no etanol, são necessários mais 6 átomos, correspondentes a 3O2. Assim, a equação balanceada é C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O. Dica: Identifique os produtos da combustão do etanol.

Answer

Alternativa A: C2H5OH + 3O2 → 2CO + 3H2O — Os átomos de carbono e hidrogênio estão balanceados, mas o produto indicado é CO, e não CO2; além disso, há 7 átomos de oxigênio nos reagentes e apenas 5 nos produtos.

Answer

Alternativa B: C2H5OH + 3O2 → CO2 + 3H2O — A quantidade de oxigênio e hidrogênio está balanceada, mas há 2 átomos de carbono nos reagentes e apenas 1 nos produtos.

Answer

Alternativa C: C2H5OH + 2O2 → 2CO2 + 3H2O — Embora os átomos de carbono e hidrogênio estejam balanceados, há apenas 5 átomos de oxigênio no lado dos reagentes e 7 no lado dos produtos.

Answer

Alternativa E: C2H5OH + 4O2 → 2CO2 + 3H2O — Os produtos apresentam 7 átomos de oxigênio, mas os reagentes apresentam 9, pois foram acrescentadas quatro moléculas de O2 em vez de três.

Question 2

Analise a equação da reação de combustão do metano: CH4 + 2O2 ? CO2 + 2H2O. Se 16 g de CH4 forem queimados, quanto de CO2 será produzido?

Accepted Answer

Alternativa B: 44 g — Cálculo correto: 1 mol de CH4 gera 1 mol de CO2. Dica: Calcule a massa de CO2 usando a estequiometria da reação.

Answer

Alternativa A: 22 g — Cálculo incorreto da massa de CO2.

Answer

Alternativa C: 32 g — Cálculo incorreto da massa de CO2.

Answer

Alternativa D: 16 g — Cálculo incorreto da produção.

Answer

Alternativa E: 88 g — Cálculo excessivo da massa de CO2.

Question 3

Em uma análise de ar, foi encontrado que a concentração de O2 é de 20,9%. Calcule o pH de uma solução aquosa de O2 a 25 °C, sabendo que a solubilidade do O2 em água é 0,003 g/L. Use a massa molar do O2 como 32 g/mol.

Accepted Answer

Alternativa B: 7,0 — O2 não altera o pH da água. Dica: Calcule a concentração molar do O2 e, em seguida, determine o pH.

Answer

Alternativa A: 5,0 — O2 não acidifica a solução.

Answer

Alternativa C: 10,0 — O2 não provoca alcalinidade.

Answer

Alternativa D: 4,0 — O2 não acidifica a solução.

Answer

Alternativa E: 8,0 — O2 não altera o pH.

Question 4

Em um programa de monitoramento da qualidade do ar, uma estação instalada próxima a uma avenida de grande circulação registrou concentração de dióxido de nitrogênio (NO2) igual a 200 µg/m³. Essa unidade indica a massa de NO2 presente em cada metro cúbico de ar analisado. Considere que 1 µg = 10?6 g.

Com base nos dados do monitoramento, qual é a massa de NO2, expressa em gramas, presente em uma amostra de 1 m³ desse ar?

Accepted Answer

Alternativa C: 0,0002 g — A concentração informa que há 200 µg de NO₂ em cada 1 m³ de ar. Como 1 µg corresponde a 10⁻⁶ g, a conversão é 200 × 10⁻⁶ g = 2 × 10⁻⁴ g = 0,0002 g. Dica: Converta a unidade e aplique a definição de concentração.

Answer

Alternativa A: 0,02 g — Esse valor decorre da aplicação de um fator de conversão de 10⁻⁴, em vez do fator correspondente à transformação de microgramas em gramas.

Answer

Alternativa B: 200 g — Esse resultado mantém o número fornecido na concentração e apenas troca a unidade, ignorando que o prefixo micro indica uma quantidade muito menor que um grama.

Answer

Alternativa D: 0,2 g — Esse valor resulta de converter 200 µg para miligramas e, em seguida, registrar numericamente o resultado como se estivesse em gramas, sem realizar a conversão final de unidade.

Answer

Alternativa E: 0,0000002 g — Esse valor corresponde a uma redução adicional por um fator de 1 000, como se o prefixo micro representasse uma fração mil vezes menor do que realmente representa.

Question 5

Soluções ácidas podem ser neutralizadas. Se uma solução de HCl 0,1 mol/L for neutralizada com NaOH 0,1 mol/L, qual será o pH da solução resultante após a neutralização completa?

Accepted Answer

Alternativa C: pH 7 — Solução neutra após a neutralização de ácidos e bases fortes. Dica: Calcule o pH após a neutralização de ácidos e bases.

Answer

Alternativa A: pH 1 — pH 1 indica alta acidez, não é o caso após neutralização.

Answer

Alternativa B: pH 5 — pH 5 ainda é ácido, o que não ocorrerá após a neutralização.

Answer

Alternativa D: pH 9 — pH 9 indica uma solução básica, o que não é o resultado.

Answer

Alternativa E: pH 14 — pH 14 é altamente básico, não corresponde à neutralização.

Question 6

Em uma estação de tratamento de efluentes, uma amostra ácida contém 1,0 mol de ácido sulfúrico (H2SO4). Para neutralizá-la completamente, são adicionados exatamente 2,0 mol de hidróxido de sódio (NaOH), até que o pH da mistura se torne aproximadamente 7. Nessa reação, formam-se sulfato de sódio (Na2SO4) e água (H2O).

Com base nas informações do texto, qual equação representa corretamente, de forma balanceada, a neutralização completa do ácido sulfúrico pelo hidróxido de sódio?

Accepted Answer

Alternativa B: H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O — A neutralização completa do H₂SO₄, que possui dois hidrogênios ionizáveis, exige dois mols de NaOH para cada mol de ácido. Assim, formam-se um mol de Na₂SO₄ e dois mols de H₂O. A equação fica balanceada com 2 átomos de sódio, 2 de enxofre, 4 de hidrogênio e 6 de oxigênio em cada lado. Dica: Balanceie a equação da reação entre ácido e base.

Answer

Alternativa A: H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + H₂O — A proporção dos reagentes e a fórmula do sal estão corretas, mas há apenas dois átomos de hidrogênio nos produtos, enquanto há quatro nos reagentes. Também falta uma molécula de água para balancear o oxigênio.

Answer

Alternativa C: H₂SO₄ + 2NaOH → NaSO₄ + 2H₂O — A quantidade de átomos está ajustada, mas a fórmula NaSO₄ não representa um sal eletricamente neutro formado pelos íons Na⁺ e SO₄²⁻. O sal correto é Na₂SO₄.

Answer

Alternativa D: H₂SO₄ + NaOH → NaHSO₄ + H₂O — Representa uma neutralização parcial, na qual apenas um dos hidrogênios ionizáveis do ácido reage. Isso não corresponde à neutralização completa indicada no texto, que utiliza 2,0 mol de NaOH para 1,0 mol de H₂SO₄.

Answer

Alternativa E: H₂SO₄ + NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O — A formação de Na₂SO₄ exige dois átomos de sódio, mas a equação apresenta apenas um NaOH no lado dos reagentes. Portanto, a quantidade de sódio não está conservada.

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