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ENEM 2019 1000 QUESTÕES DE QUÍMICA – CADERNO ÚNICO | Página 43 QUESTÃO 138 -------------------------------------------------- Os bastões de luz, muito utilizados como acessórios em festas (colares, pulseiras, óculos, copos e cordas de luz) e como luz de segurança para mergulhadores, usam energia de uma reação química para emitir luz: Esses bastões alojam duas soluções químicas que emitem luz quando combinadas. O processo de emissão de luz ocorre de acordo com as seguintes etapas 1° ETAPA + H2O2 → 2° ETAPA + CORANTE → 2 CO2 + CORANTE* 3° ETAPA CORANTE * → CORANTE + hv Caso ocorra um problema de fabricação e não seja adicionado corante a um dos bastões de luz, a consequência ocasionada pelo erro será a produção de um bastão que não emite luz, pois os elétrons dos átomos do corante é que serão temporariamente impulsionados para um nível de energia mais alto e, ao retornarem ao seu nível original, liberarão energia na forma de fótons de luz. emite luz de cor branca, pois os produtos fenol e peroxíciclico e gás carbônico são formados por átomos cujos elétrons são incapazes de realizar transições eletrônicas que emitam luz na faixa do visível. emite luz normalmente, pois os elétrons dos átomos dos produtos da reação recebam energia elétrica da oxidação do éster de difenil-oxalato, o que lhes possibilita a realização de transições eletrônicas. emite luz normalmente, pois a energia tem sempre um valor fixo para impulsionar os elétrons dos átomos do cortante e os produtos da reação para um nível de energia mais alto, de modo que, posteriormente, eles retornem aos seus níveis originais, liberando fótons de luz. não emitem luz, pois apenas substâncias fluorescentes apresentam elétrons capazes de serem promovidos para um nível de energia mais alto e de emitir fótons de luz ao retornarem ao seu nível original. QUESTÃO 139 -------------------------------------------------- Em geral, diziam que as substâncias que queimavam eram ricas em flogístico; o fato de que a combustão logo parava em sistemas fechados era entendido como uma evidência de que o ar possuía a capacidade de absorver uma quantidade limitada de flogístico. Quando o ar se tornava saturado de flogístico, não permitiria mais a combustão de nenhum material, mesmo que este ainda possuísse flogístico. CONNAT,J.B. The Overthrouw of Phlogiston Theory. The chemical Revolution of 1775 -1789. Cambridge: Harvard University Press. 14. 1950 (adaptado). A teoria do flogístico dizia que todos os materiais combustíveis possuíam flogístico, um elemento responsável pela queima de materiais, e que era liberado para o ar durante a combustão. Entretanto, a explicação para o fenômeno descrito no trecho acima foi alterada. Hoje, sabe-se que uma vela acesa em um ambiente fechado logo se apaga porque o ar pode absorver apenas uma quantidade limitada de flogístico. o gás oxigênio no sistema é o reagente limitante no processo. o flogístico presente na vela é totalmente destruído durante a combustão. a formação de vácuo pela combustão impede a chama de continuar acesa. a parafina da vela é rapidamente oxidada por completo em ambientes fechados. QUESTÃO 140 -------------------------------------------------- Os radioisótopos são hoje largamente utilizados na medicina para diagnóstico, estudo e tratamento de doenças. Por exemplo, o cobalto - 60 é usado para destruir e impedir o crescimento de células cancerosas. 1000 QUESTÕES DE QUÍMICA PARA O ENEM 1000 QUESTÕES DE QUÍMICA – CADERNO ÚNICO | Página 44 O número de prótons, de nêutrons e de elétrons no nuclídeo 27Co+3 de número de massa 60 são, respectivamente: 33, 27 e 24 27, 60 e 24 60, 33 e 27 27, 33 e 27 27, 33 e 24 QUESTÃO 141 -------------------------------------------------- [...] A observação da natureza permite ao cientista criar modelos e teorias que devem ser testados, por meio de experimentos ou simulações, para conhecer a extensão da aplicabilidade da teoria desenvolvida. Portanto, a ciência não é algo neutro e acabado, mas construída socialmente e em constante evolução, já que alguns modelos teóricos se apresentam com determinadas limitações na explicação do observado macroscopicamente, exigindo que novos modelos e leis sejam elaborados para explicar além das limitações. [...] MELO, Marlene Rios; LIMA NETO, Edmilson Gomes. Dificuldades de ensino e aprendizagem dos modelos atômicos em Química. Química Nova na Escola, v. 35, n. 10, maio 2013. Disponível em: . Acesso em: 13 set. 2016. Em relação ao histórico da evolução dos modelos atômicos, a sequência correta que contém o nome de alguns cientistas e suas respectivas contribuições no desenvolvimento das teorias atômicas é Dalton (átomo esférico e indivisível), Thomson (átomo positivo com elétrons encrustados) e Rutherford (átomo com núcleo e eletrosfera). Thomson (átomo esférico e indivisível), Dalton (átomo positivo com elétrons encrustados) e Rutherford (átomo com núcleo e eletrosfera). Rutherford (átomo com núcleo e eletrosfera), Thomson (átomo positivo com elétrons encrustados) e Dalton (átomo esférico e indivisível). Dalton (átomo esférico e indivisível), Rutherford (átomo com núcleo e eletrosfera) e Thomson (átomo positivo com elétrons encrustados). Thomson (átomo positivo com elétrons encrustados), Rutherford (átomo com núcleo e eletrosfera) e Dalton (átomo esférico e indivisível). QUESTÃO 142 -------------------------------------------------- A imagem abaixo diz respeito ao experimento clássico realizado por Marsden e Geiger no laboratório do professor Ernest Rutherford. Esse experimento consistiu em bombardear uma lâmina de ouro com partículas alfa. Uma das conclusões de Rutherford acerca do experimento realizado está descrita na imagem abaixo. Disponível em: http://instagram.com/salinhabioquímica. Acesso em: 20 de mai. 2018. (adaptado). A conclusão de Rutherford revolucionou o conceito de átomo, ao considerar o átomo esférico, maciço e indestrutível. nuclear, com elétrons em órbitas estacionárias. com regiões eletrônicas, denominadas orbitais. de núcleo positivo, maciço e pequeno. Positivo, com elétrons incrustados. QUESTÃO 143 -------------------------------------------------- Na aula de Ciências, um grupo de estudantes apresentou o alimento ao lado na tentativa de explicar um dos modelos atômicos elaborados ao longo da história. Os estudantes explicaram que, nesse modelo, a massa sólida teria carga positiva, enquanto as frutas cristalizadas mergulhadas em seu interior seriam partículas de carga negativa. ENEM 2019 1000 QUESTÕES DE QUÍMICA – CADERNO ÚNICO | Página 45 O modelo atômico apresentado pelos estudantes refere-se ao elaborado por Rutherford, no qual os elétrons giram ao redor de um núcleo com carga positiva. Dalton, no qual o átomo é uma esfera maciça, indivisível e indestrutível. Thomson, no qual os elétrons estão imersos e espalhados no interior do átomo. Bohr, no qual os elétrons giram ao redor do núcleo em uma região denominada eletrosfera. Dalton, no qual os elétrons estão distribuídos no átomo como passas em um bolo. QUESTÃO 144 -------------------------------------------------- O carbono é uma unidade importante da estrutura de todos os seres vivos e qualquer organismo contém seus três isótopos: os carbonos 12 (12C), 13 (13C) e 14 (14C). O mais abundante é o 12C (99%), seguido pelo 13C (cerca de 1%). O 14C é um isótopo extremamente raro e radioativo (elemento cujo núcleo é instável e emite radiação, convertendo-se em um núcleo mais estável de um elemento diferente). Os números acima e à esquerda (12, 13 e 14) são denominados números de massa e correspondem à soma de prótons e nêutrons no núcleodos átomos de carbono. PEZZO, M. Datação por carbono – 14. UFSCAR. Disponível em: www.ufscar.br. Acesso em: 10 maio 2016 (adaptado). Em uma aula de Química, após a explicação do conceito de semelhança atômica (isótopos, isóbaros, isótonos e isoeletrônicos), a professora propôs aos alunos um exercício no qual um átomo genérico A possui número de massa igual a 40 e número atômico 20. Esse átomo é isóbaro de B, o qual, por sua vez, é isótono de C, que possui 45 prótons em seu núcleo e número de massa 60. A distribuição eletrônica do átomo B+2, em ordem crescente de subnível de energia, será 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 QUESTÃO 145 -------------------------------------------------- A amônia, amplamente utilizada na produção de fertilizantes agrícolas, é um composto químico formado a partir da reação entre gás nitrogênio e gás hidrogênio. Em um laboratório, foram realizados, em um sistema fechado, três experimentos relacionados à síntese desse composto, nos quais toda a massa de hidrogênio e de nitrogênio presente no sistema reagiu. Os dados referentes a alguns valores de massa das espécies participantes das análises químicas foram transcritos na tabela a seguir: A massa total, em gramas, de nitrogênio utilizada na realização dos três experimentos é igual a 6,00 9,32 18,66 27,96 33,44 QUESTÃO 146 -------------------------------------------------- Ao longo da história, alguns modelos surgiram para explicar como são as diminutas partículas que compõe a matéria – os átomos. Esses modelos sofreram modificações/adaptações em função de novas descobertas e constatações. A seguir estão representados dois modelos atômicos. Os modelos atômicos podem explicar alguns fenômenos físicos e químicos. A seguir têm-se dois fenômenos que podem ser explicados, cada um, por um dos modelos atômicos representados acima. 1. Ao atritar uma régua no cabelo, ele passa a atrair pequenos pedaços de papel, por alguns instantes. 2. Na queima de biodiesel, considerando os átomos não divisíveis e as transformações como apenas rearranjo entre os átomos, é possível prever as massas dos produtos formados. A melhor associação estabelecidas entre os fenômenos descritos e seus respectivos modelos atômicos é O modelo I explica o fenômeno 2, apenas. O modelo I explica os fenômenos 1 e 2. O modelo II explica apenas o fenômeno 2. O modelo II explica os fenômenos 1 e 2. Análise Química Massa de hidrogênio (g) Massa de nitrogênio (g) Massa de amônia (g) 1 1,0 - 5,66 2 - - 11,32 3 3,0 13,98 16,98 Modelo atômico I Modelo atômico II 1000 QUESTÕES DE QUÍMICA PARA O ENEM 1000 QUESTÕES DE QUÍMICA – CADERNO ÚNICO | Página 46 Os modelos I e II justificam as características atuais do átomo. QUESTÃO 147 [VUNESP] ----------------------------------- Numa viagem, um carro consome 10 kg de gasolina. Na combustão completa deste combustível, na condição de temperatura do motor, formam-se apenas compostos gasosos. Considerando-se o total de compostos formados, pode-se afirmar que os mesmos: não têm massa. pesam exatamente 10 kg. pesam mais que 10 kg. pesam menos que 10 kg. são constituídos por massas iguais de água e gás carbônico. QUESTÃO 148 -------------------------------------------------- Em um experimento, soluções aquosas de nitrato de prata, AgNO3, e de cloreto de sódio, NaCl, reagem entre si e formam cloreto de prata, AgCl, sólido branco insolúvel, e nitrato de sódio, NaNO3, sal solúvel em água. A massa desses reagentes e a de seus produtos estão apresentadas neste quadro: Considere que a reação foi completa e que não há reagentes em excesso. Assim sendo, o valor de X – ou seja, a massa de cloreto de prata produzida – será quanto? 0,585 g. 1,434 g. 1,699 g. 2,284 g. 3,255 g QUESTÃO 149 -------------------------------------------------- A análise química realizada em uma fazenda de 15 hectares produtora de soja, localizada na região sul do país, verificou que o solo naquela região apresentava um pH médio igual a 5,0. Esse valor não é adequado e deve ser corrigido com a adição de calcário (CaCO3). O pH ideal para o cultivo é 6,0. A acidez do solo acarreta prejuízos e causa baixo rendimento produtivo das culturas. A tabela a seguir mostra qual deve ser o ajuste de calcário para elevar o pH do solo. Fonte: http://www.anda.org.br/multimidia/boletim_01.pdf A massa aproximada de calcário que deve ser aplicada nessa fazenda para ajustar a acidez do solo é de 87 toneladas. 146 toneladas. 188 toneladas. 194 toneladas. 260 toneladas. QUESTÃO 150 -------------------------------------------------- As Linhas espectrais são formadas quando os elétrons de um determinado elemento passam de um nível de energia para outro, e assim a diferença de energia entre os dois níveis é emitida ou absorvida na forma de fótons. As linhas espectrais podem ser divididas em linhas de emissão, que descrevem o espectro da radiação emita pelo núcleo do átomo; e as linhas de absorção, que descrevem quais são os comprimentos de onda que são absorvidos pelo núcleo do átomo. Se o átomo ganha energia, a absorção de radiação forma um espectro amplo de absorção com descontinuidades que representam as frequências que são emitidas. Agora, se o átomo perde energia a mais que adquiriu, a emissão de radiação ocorre somente em comprimentos de onda específicos formando linhas de determinados comprimentos de onda. Espectros eletromagnéticos do hidrogênio, onde se obter a resposta ao ganho e perda de energia para o mesmo. Disponível em: http://www.if.ufrgs.br. Acesso em: 24 abr. 2019. Qual é o gráfico que melhor representa as linhas do espectro de emissão de radiação do hidrogênio? Massa das substâncias (g) Reagentes Produtos AgNO3 NaCl AgCl NaNO3 1,699 0,585 X 0,850 http://www.if.ufrgs.br/ ENEM 2019 1000 QUESTÕES DE QUÍMICA – CADERNO ÚNICO | Página 47 TABELA PERIÓDICA E PROPRIEDADES PERIÓDICAS QUESTÃO 151 -------------------------------------------------- No teste de chama, sais absorvem energia em forma de calor, e essa energia provoca a excitação dos elétrons, forçando-os a realizar o salto quântico. Ao retornarem ao seu estado inicial de energia, liberam fótons de luz de cores caracterítisicas a cada elemento. Na tabela a seguir, estão relacionadas as cores da radiação eletromagnética emitida por alguns dos elementos mais comuns utilizados em testes de chama: Elementos Eletronegatividade Cálcio Laranja Estrôncio Vermelha Bário Verde Ferro Dourada Cobre Azul Disponível em: . Acesso em: 01 Abr. 2016 (Adaptação). A posição desses elementos pode ser verificada no seguinte esboço da tabela periódica: Suponha que um professor realizou a experiência do teste de chama em sala de aula utilizando um sal do metal alcalino terroso de maior raio atômico. Nesse caso, qual é a cor produzida no experimento? Verde. Laranja. Azul. Vermelha. Dourada. QUESTÃO 152 -------------------------------------------------- Observe a seguir os gráficos de raios atômicos dos elementos das famílias 1 (1A) e 2 (2A). É possível notar uma mudança considerável quando um elétron é removido para formar um cátion. 1000 QUESTÕES DE QUÍMICA PARA O ENEM 1000 QUESTÕES DE QUÍMICA – CADERNO ÚNICO | Página 48 A característica observada para os cátions em relação aos respectivos átomos de origem e sua explicação são diminuição do raio que ocorre pelo fato de o(s) elétron(s) ser(em) removido(s) da camada mais externa do átomo. aumento do raio que ocorre pelo fato de o(s)elétron(s) ser(em) removido(s) da camada mais interna do átomo. diminuição do raio que ocorre pelo aumento da repulsão entre os elétrons remanescentes no átomo. aumento do raio que ocorre pela menor atração entre os prótons do núcleo e os elétrons remanescentes no átomo. diminuição do raio em razão da instabilidade causada pela remoção do(s) elétron(s). QUESTÃO 153 -------------------------------------------------- Aplicando as noções de Mecânica Quântica à Química, Pauling descobriu como os átomos se unem. Isso só foi possível graças a um conceito que ele mesmo desenvolveu, que explicava a tendência dos átomos neutros a atrair elétrons, adquirindo carga negativa. Dessa forma, era possível determinar o grau de facilidade com que os átomos se ligam para formar as moléculas. Disponível em: . Acesso em: 07 mar. 2017 [Fragmento adaptado]. O conceito desenvolvido por Pauling refere-se à propriedade periódica denominada afinidade eletrônica. eletronegatividade. eletropositividade. energia de ionização. raio atômico. QUESTÃO 154 -------------------------------------------------- Afinidade eletrônica de um elemento é a energia liberada quando um elétron se liga a um átomo na fase gasosa. Esse fenômeno é acompanhado por uma liberação de energia que mede quão fortemente o elétron se liga ao átomo. A periodicidade da afinidade eletrônica é demonstrada a seguir. Embora o comportamento não seja uniforme, é possível observar que alguns ametais possuem maior afinidade eletrônica do que alguns metais. As duplas de elementos que possuem os maiores e os menores valores de afinidade eletrônica são, respectivamente: F e Cl; Be e Mg. N e Ne; Al e Li. Be e Mg; F e Cl. Li e Na; He e Ne. He e Ne; Be e Mg. QUESTÃO 155 -------------------------------------------------- Uma lâmpada fluorescente é constituída, basicamente, por um tubo de vidro recoberto internamente por pós de fósforo que são compostos por halofosfato de cálcio [Ca5(F,Cl)(PO4)3:Sb,Mn]. Os compostos (Y2O3:Eu), [(Ce,Tb)MgAl11O19)] e (BaMgAl10O17:Eu) são adicionados ao fosfato, formando os chamados fósforos vermelho, verde e azul respectivamente. Encontra-se também, entre o tubo de vidro e a camada luminescente de pó de fósforo, um pré-revestimento de alumina. O tubo é preenchido com gás inerte (argônio, neônio, criptônio e/ou xenônio) à baixa pressão (0,003atm) e vapor de mercúrio à baixa pressão parcial. Nos extremos das lâmpadas, há os eletrodos, feitos de tungstênio ou aço inox (na Figura 2, está apresentado apenas o catodo, pois o anodo se encontra na extremidade direita, o que é não apresentado na figura). Nessas condições, o tubo está em vácuo parcial (André, 2004). ENEM 2019 1000 QUESTÕES DE QUÍMICA – CADERNO ÚNICO | Página 49 Figura 2 - Principais constituintes de uma lâmpada fluorescente Quando a lâmpada é ligada, uma corrente elétrica aquece os cátodos que são recobertos com um material emissivo especial, os quais emitem elétrons. Os elétrons passam de um eletrodo para outro, criando uma corrente elétrica. O fluxo de elétrons entre os eletrodos ioniza os gases de enchimento, o que cria um fluxo de corrente entre os eletrodos. Os elétrons por sua vez colidem com os átomos do vapor de mercúrio excitando-os, causando assim a emissão de radiação ultravioleta (UV). Quando os raios ultravioletas atingem a camada fosforosa que reveste a parede do tubo, ocorre a fluorescência, emitindo radiação eletromagnética na região do visível. DURÃO JÚNIOR, W. A.; WINDMOLLER, C. C. A Questão do Mercúrio em Lâmpadas Fluorescentes.Química Nova na Escola. São Paulo: no 8, p. 15-19, maio 2008. A emissão de elétrons pelo cátodo quando uma lâmpada fluorescente é ligada se relaciona com qual dos seguintes processos? Ionização. Combustão. Gaseificação. Fosforilação. Vaporização. QUESTÃO 156 -------------------------------------------------- O conhecimento de valores dos potenciais de ionização de elementos representativos nos permite estimar a quantidade de elétrons na camada de valência e determinar um possível estado de oxidação que estabiliza a configuração eletrônica. Conhecendo os valores das energias de ionização de um metal M 1ª energia de ionização →138 kcal/mol 2ª energia de ionização → 434 kcal/mol 3ª energia de ionização → 656 kcal/mol 4ª energia de ionização → 2 767 kcal/mol Podemos determinar que um átomo desse metal, ao perder elétrons, adquira configuração mais estável quando perde 2 elétrons. 3 elétrons. 4 elétrons. 5 elétrons. 6 elétrons. QUESTÃO 157 -------------------------------------------------- A energia de ionização é definida como a energia mínima necessária para remover um elétron de um átomo no estado fundamental em fase gasosa. A primeira energia de ionização é a energia necessária para a remoção do primeiro elétron de um átomo; a segunda energia de ionização é a energia requerida para remoção do segundo elétron e assim por diante. A varia- ção da energia de ionização é crescente, ou seja, aumenta à medida que se retiram elétrons da camada de valência, por causa do aumento na atração exercida pelos prótons do núcleo. Assim, quando uma camada é completamente esvaziada e passa-se para a próxima camada, ocorre um aumento brusco da energia de ionização. Observe o gráfico a seguir: Considerando o gráfico apresentado, é possível afirmar que se trata dos dados de energia de ionização de um elemento da família do(s) boro (família 13 ou 3A). carbono (família 14 ou 4A). nitrogênio (família 15 ou 5A). calcogênios (família 16 ou 6A). halogênios (família 17 ou 7A).