ENEM Ciências da Natureza e suas Tecnologias 2 — Questions and Answers
Question 1: O cloro (Cl) e o sódio (Na) pertencem ao mesmo período da tabela periódica. Com base nas propriedades periódicas, é correto afirmar que:
- O Na possui maior raio atômico que o Cl (Correct answer)
- O Cl possui maior raio atômico que o Na
- Na e Cl possuem o mesmo número de prótons
- O Na possui maior eletronegatividade que o Cl
Correct answer: O Na possui maior raio atômico que o Cl
Num mesmo período, o raio atômico diminui da esquerda para a direita, pois o aumento do número de prótons aumenta a atração do núcleo sobre os elétrons, sem adicionar novos níveis eletrônicos. O Na (Z=11) está à esquerda do Cl (Z=17), portanto possui maior raio atômico. A eletronegatividade segue o sentido inverso.
Question 2: A água (H₂O) é um solvente universal e apresenta propriedades únicas. A ligação química presente na molécula de água e a geometria molecular são, respectivamente:
- Iônica e linear
- Covalente polar e angular (Correct answer)
- Covalente apolar e linear
- Metálica e piramidal
Correct answer: Covalente polar e angular
Na molécula de água, o oxigênio forma duas ligações covalentes com o hidrogênio, compartilhando elétrons. A geometria é angular (≈104,5°) devido aos dois pares de elétrons livres no oxigênio. A diferença de eletronegatividade entre O e H torna as ligações polares, o que explica as propriedades únicas da água como alta tensão superficial e alto calor específico.
Question 3: A combustão completa do gás natural (metano, CH₄) produz dióxido de carbono e água. A equação balanceada da reação é CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O. Se forem queimados 16 g de metano (M = 16 g/mol), quantos gramas de CO₂ serão produzidos? (M do CO₂ = 44 g/mol)
- 16 g
- 32 g
- 88 g
- 44 g (Correct answer)
Correct answer: 44 g
De acordo com a equação, 1 mol de CH₄ (16 g) produz 1 mol de CO₂ (44 g). Portanto, queimando 16 g de CH₄ (1 mol), serão produzidos 44 g de CO₂. Este princípio da estequiometria é fundamental para calcular emissões de gases de efeito estufa em processos industriais e veiculares.
Question 4: Um técnico de laboratório mede o pH de quatro soluções e obtém os valores: A=2, B=7, C=9, D=13. Qual das afirmações sobre essas soluções está CORRETA?
- A solução D é ácida e a A é básica
- A solução A é a mais ácida e a D é a mais básica (Correct answer)
- As soluções B e C são igualmente neutras
- A solução C é ácida e a B é básica
Correct answer: A solução A é a mais ácida e a D é a mais básica
A escala de pH varia de 0 a 14: pH < 7 indica solução ácida, pH = 7 indica neutralidade e pH > 7 indica solução básica (alcalina). Portanto, A (pH=2) é a mais ácida, B (pH=7) é neutra, C (pH=9) é básica e D (pH=13) é a mais básica. O pH é fundamental em processos biológicos, industriais e ambientais.
Question 5: O processo de oxidação do ferro (enferrujamento) é representado por: 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃. Esse processo é acelerado pela presença de água e eletrólitos. Qual característica química define esse processo como uma reação de oxidação do ferro?
- O ferro ganha elétrons e diminui seu número de oxidação
- O ferro perde elétrons e aumenta seu número de oxidação (Correct answer)
- O oxigênio perde elétrons e aumenta seu número de oxidação
- O ferro reage sem alterar seu número de oxidação
Correct answer: O ferro perde elétrons e aumenta seu número de oxidação
Na oxidação, o ferro (Fe⁰) perde elétrons e passa ao estado Fe³⁺ no Fe₂O₃, aumentando seu número de oxidação de 0 para +3. Simultaneamente, o oxigênio é reduzido (ganha elétrons), passando de 0 para -2. Reações de oxirredução envolvem sempre transferência de elétrons, sendo fundamentais em processos como corrosão, fotossíntese e respiração celular.
Question 6: Uma solução de ácido clorídrico (HCl) com concentração de 0,1 mol/L é preparada dissolvendo-se o gás em água. Ao adicionarmos hidróxido de sódio (NaOH) nessa solução, ocorre uma reação de neutralização. Os produtos formados são:
- H₂O e NaCl (Correct answer)
- Na₂O e HCl
- NaOH e Cl₂
- H₂ e NaCl₂
Correct answer: H₂O e NaCl
A reação de neutralização entre um ácido forte (HCl) e uma base forte (NaOH) produz sal e água: HCl + NaOH → NaCl + H₂O. O NaCl (cloreto de sódio) é o sal de cozinha comum. A solução resultante tem pH igual a 7 quando ácido e base estão em quantidades estequiométricas equivalentes.
Question 7: A tabela periódica é organizada com base no número atômico dos elementos. Os elementos do grupo 1 (metais alcalinos) possuem uma característica eletrônica em comum que explica suas propriedades. Qual é essa característica?
- Possuem a camada de valência completa com 8 elétrons
- Possuem dois elétrons na camada de valência
- Possuem apenas 1 elétron na camada de valência (Correct answer)
- Possuem camadas internas completamente vazias
Correct answer: Possuem apenas 1 elétron na camada de valência
Os metais alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) possuem apenas 1 elétron na camada de valência (última camada). Isso os torna altamente reativos, pois tendem a perder esse único elétron para atingir a configuração eletrônica estável do gás nobre anterior. Essa tendência explica a alta reatividade com água e o caráter eletropositivo desses metais.
Question 8: Em uma solução tampão usada em laboratório, é necessário preparar 500 mL de solução de NaCl com concentração de 2 mol/L. Qual é a quantidade de moles de NaCl necessária?
- 0,5 mol
- 2 mol
- 4 mol
- 1 mol (Correct answer)
Correct answer: 1 mol
A concentração molar (C) é dada por C = n/V, onde n é o número de moles e V é o volume em litros. Portanto: n = C × V = 2 mol/L × 0,5 L = 1 mol de NaCl. Sabendo que a massa molar do NaCl é 58,5 g/mol, seriam necessários 58,5 g de NaCl para preparar essa solução, procedimento comum em laboratórios de química e hospitais.
ENEM Ciências da Natureza e suas Tecnologias 2
O cloro (Cl) e o sódio (Na) pertencem ao mesmo período da tabela periódica.
Com base nas propriedades periódicas, é correto afirmar que: