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Esse assunto compreende a Matriz 4 (M4), habilidade 11 (H11) onde temos : Terapia gênica, PCR, Eletroforese, Clonagem,DNA recombinante, células tronco.

Começaremos assistindo um vídeo que explica a técnica de PCR. Não se assuste ao abrir ovídeo, sim ele é um vídeo da USP, mas a linguagem utilizada pela professora é muito clara e aexplicação não deixa nenhuma dúvida. Não vamos assistir ao vídeo por inteiro, pois a segundaparte que fala sobre eletroforese é muito técnica e atende as nossas expectativas enecessidades. Link: https://www.youtube.com/watch?v=q1QFpB33Bwg. Dica 01 0:21 a 1:10 – O que significa PCR? A sigla vem do inglês Polymerase ChainReaction, que o mesmo que Reação em Cadeia da Polimerase. Preste atenção no que consiste a técnica, a partir de que célula ela pode ser feita e qual suaaplicação. Dica 02 1:22 a 2:08 – Repare nas substâncias usadas no PCR, são basicamente assubstâncias que a nossa célula usa para realizar o processo de replicação. Essas substânciassão introduzidas em uma máquina chamada de termociclador. Esse aparelho, como o nomesugere, realiza o processo através de ciclos com alterações de temperatura. Dica 03 2:10 a 2:59 – Repare que aqui não temos a helicase para quebrar as pontes dehidrogênio, mas conseguimos isso através do aumento de temperatura (95ºC) promovendo adesnaturação do DNA (quebra das pontes de hidrogênio e separação das fitas). O Primer, que possui a função de iniciar a nova fita de DNA como já vimos anteriormente, seliga a fita desnaturada e por fim a DNA Polimerase faz a extensão da nova fita que está sendoformada. Para que a DNA Polimerase possa agir e as pontes de hidrogênio de formemnovamente, a temperatura deve ser reduzida (72ºC). Dica 04 3:09 a 3:46 – A técnica de PCR amplifica (aumenta) a amostra de DNA de formaexponencial. Para ajudar a visualizar melhor esse processo, veja o vídeo a seguir que mostra a animaçãodo processo de PCR. Link: https://www.youtube.com/watch?v=ViCYwjzBZGs. A técnica de PCR aumenta a quantidade de DNA, depois da técnica de PCR ser realizada oDNA pode ser estudado através de outra técnica conhecida como eletroforese. Dessa vezvamos utilizar uma animação para explicar e ilustrar o processo:http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/gelelectrophoresis.html . Apesar da animação estar em inglês, vamos usar o modo de passo a passo (clique em “step-through”) e todas as explicações serão colocadas na forma de dicas. A cada passo você deveclicar em continuar e dessa forma passar para a próxima dica. Não será necessário ver toda aanimação. Primeiro vamos entender um pouco sobre a Eletroforese. A Eletroforese é uma técnicabaseada na separação de partículas, como proteínas, RNA e DNA, de acordo com sua massa ecarga. Aqui vamos falar da eletroforese aplicada ao DNA, tema mais comum nas provas doEnem. A animação utilizada fala exatamente disso: Separação de Fragmentos de DNA porEletroforese em Gel. Vamos começar clique em “step-through”.

Biotecnologia| Prioridade: Alta Disciplina: Biologia

"Para passar em concurso público não basta estudar muito, é preciso estudar certo"Equipe de consultores - LS Sistema de Ensino

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Dica 01 Passo 1 (clique em Play ) - Os três tubos da imagem contém amostras de DNA’s queserão utilizadas no processo. Os tubos com DNA receberão enzimas denominadas enzimas derestrição. Repare que quando essas enzimas são colocadas a molécula de DNA é quebrada empequenos fragmentos. No tubo 1 é introduzida a enzima 1, que corta o DNA em fragmentos A e B; Tubo 2 é introduzida a enzima 2, que corta o DNA em fragmentos C e D; Tubo 3 as enzimas 1 e 2 são introduzidas e são formados fragmentos A, E e D. OBS.: A partir de agora o local onde você deve clicar para passar para o seguinte passo vaiestar sinalizado (continue). Vamos repetir esse processo a cada passo. Dica 02 Passo 2 – As amostras de DNA serão colocadas em uma placa contendo gel deagarose. A agarose é um polímero que irá formar uma malha, uma rede, para aprisionar ospedaços de DNA que foram cortados pela enzima de restrição. Repare que cada lado da placa existe um eletrodo. O de carga negativa (-), foi colocado nopólo onde serão colocadas as amostras e o lado oposto possui carga positiva (+). Por que isso? O DNA possui em sua composição um grupamento fosfato, e isso faz dele uma molécula comcarga negativa. Como a intenção é fazer com que esses pedaços de DNA migrem ao longodessa placa com gel de agarose, o lado oposto ao que o DNA é introduzido tem carga positiva,que irá atrair os pedaços de DNA, já que tem carga negativa. Dica 03 Passo 3 – Reparem na rede formada pelo gel de agarose e como os fragmentos deDNA são atraídos para o pólo positivo da placa. Lembre-se que essa migração só é possíveldevido ao caráter negativo da molécula de DNA. Dica 04 Passo 4 – os pequenos fragmentos vão sendo separados ao longo da placa e éutilizada fluorescência para visualizá-los. Os fragmentos com maior tamanho ficam retidos logono início da rede de agarose, já os fragmentos menores ficam mais próximos do final da placa. Esses fragmentos podem ser comparados para, por exemplo, descobrir de quem é a amostrade DNA, em teste de paternidade. Veja o vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=TZ-K13Y4ffw. Esse vídeo também fala sobreeletroforese, assim se ainda tiver alguma dúvida ele pode ajudar. Vamos ao terceiro vídeo, que fala sobre DNA recombinante:https://www.youtube.com/watch?v=1DHQFDldgrI. Dica 01 Como funciona o processo? • Um gene é isolado, com auxílio de uma enzima de restrição. • Essa enzima é usada também para cortar o DNA bacteriano, exatamente no local onde otrecho de DNA humano (gene) será inserido. Qual a finalidade do processo? ATENÇÃO! O DNA humano inserido no DNA bacteriano só pode ser lido pela bactéria devidoa uma das características do nosso código genético: Ele é UNIVERSAL. O último ponto abordado nesse reforço será a clonagem:https://www.youtube.com/watch?v=sc4n0ID9xAM. Dica 01 0:08 a 0:45 – Preste muita atenção à explicação do porque a ovelha Dollyapresentava problemas de uma ovelha já velha. Dica 02 0:55 a 3:06 – Como se faz um clone? Importante: Células somáticas são células diplóides (2n), ou seja, células que tem pares decromossomos. Já as células germinativas ou sexuais, são células haplóides (n), pois temapenas um tipo de cromossomo de cada. Esse é o caso das células germinativas, óvulo e


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espermatozóide. Dica 03 4:07 a 45:55 – Células tronco, são células com capacidade de se diferenciar emoutras células, como por exemplo as células presentes em um embrião. Essa célula inicial, ozigoto, se diferencia nas mais variadas células? Por quê? Porque o zigoto possui células tronco, no desenvolvimento embrionário até a fase de blástulatodas as células são indiferenciadas e portanto podem ser formados todos os tipos de célulahumana. Após a fase de blástula outras células tronco são encontradas, mas com menorcapacidade de diferenciação. Exercícios 01. A palavra “biotecnologia” surgiu no século XX, quando o cientista Herbert Boyer introduziua informação responsável pela fabricação da insulina humana em uma bactéria para que elapassasse a produzir a substância. Disponível em: www.brasil.gov.br. Acesso em 28 jul. 2012 (adaptado). As bactérias modificadas por Herbert Boyer passaram a produzir insulina humana porquereceberam a) a sequência de DNA codificante de insulina humana. b) a proteína sintetizada por células humanas. c) um RNA recombinante de insulina humana. d) o RNA mensageiro de insulina humana. e) um cromossomo da espécie humana. 02. Com a participação de pesquisadores da PUCRS, um projeto de biotecnologia permitiu,neste ano, o nascimen¬to da primeira cabra clonada e transgênica da América Latina. Chamadapelos cientistas de Gluca, ela possui uma modificação genética que deverá fazer com queproduza em seu leite uma proteína humana chamada glucocerebrosidase, usada no tratamentoda doença de Gaucher. A técnica da __________ foi realizada introdu¬zindo um __________humano no núcleo de uma célula de cabra, para que o animal passasse a sintetizar umaproteína humana. a) clonagem – gene b) clonagem – RNA c) clonagem – DNA d) transgenia – RNA e) transgenia – gene 03. A transferência de genes que poderiam melhorar o desempenho esportivo de atletassaudáveis foi denominada doping genético. Uma vez inserido no genoma do atleta, o gene seexpressaria gerando um produto endógeno capaz de melhorar o desempenho atlético. ARTOLI, G. G.; HIRATA, R. D. C.; LANCHA JR., A. H. Revista Brasileira de Medicina Esportiva,v. 13, n. 5, 2007 (adaptado). Um risco associado ao uso dessa biotecnologia é o(a) a) obtenção de baixo condicionamento físico. b) estímulo ao uso de anabolizantes pelos atletas. c) falta de controle sobre a expressão fenotípica do atleta. d) aparecimento de lesões decorrentes da prática esportiva habitual. e) limitação das adaptações fisiológicas decorrentes do treinamento físico.


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04. Desde a Antiguidade, os empreendedores já fabricavam vinho, cerveja, pão, queijo eoutros produtos por meio da fermentação. De lá para cá, muitas técnicas foram desenvolvidas eaplicadas aos processos biológicos de produção de substâncias para os mais variados fins. É abiotecnologia. A partir da década de 1970, a biotecnologia concentrou suas atenções nas pesquisas com oDNA (material genético), e com isso foi possível criar os organismos geneticamentemodificados, conhecidos como transgênicos. Depois do sucesso obtido na transferência de genes de uma espécie para outra, foi possívelevoluir e aplicar técnicas para a criação de medicamentos, hormônios, plantas modificadas eoutros produtos. A afirmação correta é a) Os organismos transgênicos recebem e expressam genes de outras espécies. b) Os organismos geneticamente modificados são obtidos a partir da fermentação. c) A fabricação de pão e de queijo ocorre principalmente pela utilização de organismostransgênicos. d) Os organismos transgênicos não transferem as novas características adquiridas para aspróximas gerações. e) A técnica de produção dos transgênicos é realizada apenas entre as espécies que pertencemao mesmo reino. 05. Desde os anos 1990, novas tecnologias para a produção de plásticos biodegradáveisforam pesquisadas em diversos países do mundo. No Brasil, foi desenvolvido um plásticoempregando-se derivados da cana-de-açúcar e uma bactéria recém-identificada, capaz detransformar açúcar em plástico. “A bactéria se alimenta de açúcar, transformando o excedente do seu metabolismo em umplástico biodegradável chamado PHB (polihidroxibutirato). Sua vantagem é que, ao serdescartado, o bioplástico é degradado por microorganismos existentes no solo em no máximoum ano, ao contrário dos plásticos de origem petroquímica, que geram resíduos que demorammais de 200 anos para se degradarem.” GOMES, A. C. Biotecnologia ajuda na conservação do ambiente. Revista Eletrônica VoxSciencia. Ano V, nº 28. São Paulo: Núcleo de Divulgação Científica José Gomes. Acesso em: 30 abr. 2009 (adaptado). A nova tecnologia, apresentada no texto, tem como consequência, a) a diminuição da matéria orgânica nos aterros e do mau cheiro nos lixões. b) a ampliação do uso de recursos não renováveis, especialmente, os plásticos. c) a diminuição do metabolismo de bactérias decompositoras presentes nos solos. d) a substituição de recursos não renováveis por renováveis para fabricar plásticos. e) o lançamento no meio ambiente de produtos plásticos inertes em relação ao ciclo da matéria. 06. Com base nos conhecimentos sobre biotecnologia, considere as afirmativas. I - Na biotecnologia aplicada, os organismos transgênicos, como, por exemplo, bactérias,fungos, plantas e animais geneticamente melhorados, podem funcionar para a produção deproteínas ou para propósitos industriais.


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II - Organismos transgênicos caracterizam-se pela capacidade de produzir em grandesquantidades a proteína desejada, sem comprometer o funcionamento normal de suas células, ede transferir essa capacidade para a geração seguinte. III - O melhoramento genético clássico consiste na transferência do material genético de umorganismo para outro, permitindo que as alterações no genoma sejam previsíveis; já aengenharia genética mistura todo o conjunto de genes em combinações aleatórias por meio decruzamentos. IV - A engenharia genética compreende a manipulação direta do material genético das células,sendo que o gene de qualquer organismo pode ser isolado e transferido para o genoma dequalquer ser vivo, por mais divergentes que estes seres estejam na escala evolutiva. Assinale a alternativa CORRETA é. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e III são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. 07. Células microbianas, plantas e animais são usados na produção de materiais úteis àspessoas, tais como alimentos, remédios e produtos químicos. A respeito do DNA recombinantee da biotecnologia, das proposições a seguir a alternativa que contempla somente informaçõescorretas é a) Uma cópia de DNA pode ser feita a partir de rRNA, constituindo uma biblioteca de DNA. Apósa extração do rRNA de um tecido, este é misturado com a enzima transcriptase reversa, umpequeno primer de oligo dT é adicionado e hibridiza-se com a cauda poli A, para a síntese docDNA, pela transcriptase, em seguida o rRNA é removido, deixando a fita única de cDNA. b) Fragmentos de DNA, gerados por clivagem com o uso das enzimas de restrição, podem serseparados com a técnica de eletroforese em gel e suas frequências identificadas por sonda deDNA, pela técnica de hibridização molecular. c) Cromossomos humanos, na construção de uma biblioteca gênica, são quebrados emfragmentos de DNA e inseridos em bactérias, que os replicam sem a necessidade de vetoresconstruídos por fragmentos de cromossomos e plasmídeos. d) As endonucleases de restrição são usadas na clivagem do DNA em sequências específicas esão produzidas por vírus em defesas de invasões de DNA, por meio das quais as referidasendonucleases, sem alterar o seu DNA, produzem as enzimas que catalisam a clivagem demoléculas de DNA de dupla hélice. e) A produção comercial do hormônio do crescimento humano é um exemplo de expressão degenes em camundongo, desde que o gene de interesse possa ser expresso durante atranscrição. 08. A biotecnologia tornou possível a transferência de material genético entre os mais diversosorganismos. Os conhecimentos da área são aplicados com sucesso na produção industrial dainsulina e do hormônio de crescimento, que são administrados a pacientes de todo o planeta.Sobre a produção de organismos geneticamente modificados, é correto afirmar que a) Fragmentos de DNA exógeno são inseridos no genoma de células hospedeiras por meio deplasmídeos. b) O genoma exógeno é inserido no núcleo hospedeiro por meio de vetores protéicosconhecidos como plasmídeos.


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c) O DNA gênico endógeno é inserido no núcleo de células hospedeiras por meio de plastídeosfuncionais. d) O DNA endógeno é transferido para genomas hospedeiros por meio de plasmídeosmitocondriais. e) Fragmentos de genes exógenos são inseridos no genoma das células hospedeiras por meiode plastídeos nucleares. 09. Segundo a doutora Mayana Zats (USP) um estudo recente com células-tronco retiradas damedula e injetadas no coração da própria pessoa, o "autotransplante", sugere uma melhoraaparente do quadro clínico em pacientes com insuficiência cardíaca. (adaptado dehttp://www.estadao.com.br/educando/noticias/2004/mai/10/69.htm) Enquanto as demais células do organismo só podem fazer parte de um tecido específico, a"célula-tronco" tem a capacidade especial de se diferenciar e constituir diferentes tecidos noorganismo. Por reprodução ela gera células, cromossomicamente e geneticamente, idênticas asi mesma. Por essa razão seu uso para a cura de doenças é bastante promissor, a não ser nasdoenças genéticas. A alternativa que aponta uma limitação do uso de célula-tronco para "possível e futura" cura dedoenças genéticas é a) As células-filhas geradas por ela são cromossomicamente e geneticamente diferentes dacélula-mãe originando, portanto, tecidos diferentes daquele que se deseja. b) As células-filhas geradas são cromossomicamente e geneticamente iguais à célula-mãeinclusive no caso de haver gene "defeituoso". c) No Brasil não há permissão para o desenvolvimento de pesquisas com célula-tronco,qualquer que seja a sua origem. d) A célula-tronco só pode ser obtida por clonagem terapêutica, prática que, segundo aComissão Técnica Nacional de Biotecnologia (CTNBio), provoca mutações e malformações. e) O Brasil não tem cientistas especializados para a realização desse tipo de pesquisa. 10. Um tema que vem despertando grande polêmica no Brasil atualmente é a liberação, paracultivo, de plantas transgênicas. A obtenção dessas plantas se deve à biotecnologia. "A biotecnologia de genética molecular foi inicialmente aplicada a micróbios, mas hoje asmesmas técnicas estão sendo aplicadas a plantas e animais, resultando em tipos criados quenunca poderiam ter sido produzidos com a genética clássica. (...) Com a capacidade de movergenes de um organismo para outro, os cientistas produziram plantas que brilham porqueexpressam os genes de bioluminescência dos vaga-lumes; plantas que adquirem resistência aofrio por expressar genes anticongelantes de peixes, e camundongos gigante que expressam osgenes do hormônio de crescimento de ratos." (Griffiths, A.J.F. et al. "Introdução à Genética". 6 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan.1998) O texto acima se refere a organismos transgênicos, que são aqueles em cujo genoma foiintroduzido um gene de uma outra espécie ou mesmo um gene produzido em laboratório. A definição de gene é a) Um gene é um cromossomo da célula vegetal ou animal. b) Um gene é um segmento do DNA que contém a informação necessária para a produção deuma determinada proteína. c) Um gene é uma proteína que tem função específica em uma determinada rota metabólica. d) Um gene é uma molécula de RNA que atua diretamente na síntese protéica.


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e) Um gene é uma cadeia de aminoácidos que codifica o código genético. Gabarito: Resposta da questão 1: [A] Resposta da questão 2: [E] Resposta da questão 3: [C] Resposta da questão 4: [A] Resposta da questão 5: [D] Resposta da questão 6: [D] Resposta da questão 7: [B] Resposta da questão 8:[A] Resposta da questão 9: [B] Resposta da questão 10: [B]

Esses temas envolvem as habilidades H27, quando falamos sobre fotossíntese e questões adaptativas dos seresfotossintéticos. Falando de fermentação temos a Matriz 6 (M6) com as H17 e 18. Os diferentes tipos de fermentações podemestar presentes em indústrias, para produção de queijos, vinhos, pães, em aterros e lixões, na atividade celular anaeróbia.

Assunto: Fotossíntese Esse processo ocorre somente em organismos que possuem pigmentos fotossintéticos. Ospigmentos fotossintéticos são substâncias capazes de absorver luz visível utilizada no processofotossintético, produzindo assim matéria orgânica para os organismos fotossintettizantes. Oprincipal pigmento fotossintético é a clorofila, porém existem outros como o caroteno, xantofilaficoeritrina e ficocianina. Esse pigmento fotossintético pode estar livre no citoplasma, como é ocaso das cianobactérias (organismos procariontes) ou em cloroplastos, como nas algas eplantas. Lembre-se que cloroplasto é uma organela presente somente em organismoseucariontes. Para começar preste atenção na equação geral do processo fotossintético: 6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2

Metabolismo Energético 2| Prioridade: Alta Disciplina: Biologia


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Assista ao primeiro vídeo no link: https://www.youtube.com/watch?v=6vL6rJxAs3w. Dica 01 0:34 a 3:20 – Nesse primeiro momento o vídeo irá mostrar uma visão geral doprocesso fotossintético. Anote de forma resumida alguns pontos importantes como: • As duas etapas da fotossíntese; • Quais são as substâncias utilizadas e produzidas em cada etapa; • De onde vem o oxigênio liberado na fotossíntese? Dica 02 3:29 a 8:07 – Onde ocorre a fotossíntese? E dentro dessa organela, onde ocorrecada etapa? Função dos pigmentos fotossintéticos. Como o processo de absorção luminosa ocorre? Como os elétrons, gerados pela fotólise da água, chegam ao centro da reação, ou seja,chegar até o par de clorofilas a que estão no centro do fotossistema? Dica 03 8:12 a 8:55 – Retomando o que foi falado nesse vídeo. Já vimos a parte inicial, que traz conceitos básicos para entendermos as duas etapas doprocesso fotossintético: Fase Clara (etapa Fotoquímica) e a Fase Escura (etapa Química).Assista ao próximo vídeo https://www.youtube.com/watch?v=KKFKQ6TufYs para entendercomo ocorre cada etapa. Dica 01 0:14 a 7:03 – Etapa Fotoquímica. Nessa etapa ocorrem dois processos:Fotofosforilação Acíclica e Fotofosforilação Cíclica. É importante que você saiba quais assubstâncias produzidas na Fotofosforilação Acíclica e Cíclica. Como os elétrons, gerados pela fotólise da água, chegam ao centro da reação, ou seja,chegar até o par de clorofilas a que estão no centro do fotossistema? Lembra do vídeo anterior?É a luz que energiza esses elétrons. Obs.: Observe a presença de NADP+, um transportador de elétrons. Dica 02 7:10 a 9:17 – Etapa Química. Lembre-se que os produtos gerados na etapaFotoquímica (ATP e NADPH) serão utilizados na etapa química. Além disso, também serãoutilizadas as moléculas de CO2, já que nessa etapa será produzido um composto orgânico. Dica 03 9:18 a 9:44 - Resumo do processo fotossintético. A lguns fa tores in ter ferem no processo fo toss in té t ico . Ass is ta ao v ídeohttps://www.youtube.com/watch?v=dmhdUUn9jc8. Dica 01 0:15 a 5:00 – Quais são os três fatores que interferem no processo fotossintético? Ecomo ocorre essa interferência? ATENÇÃO! Preste atenção nos gráficos mostrados. Esclarecendo alguns termos: • Ponto de Compensação Fótica: É o momento que o organismo fotossintético tem sua taxafotossintética igual à taxa de respiração celular, por isso a variação de oxigênio é zero. -Abaixo do ponto de compensação fótica a planta morre, pois consome mais matéria orgânicado que é capaz de produzir, ou seja, sua taxa fotossintética é baixa já que há baixa intensidadeluminosa. -No ponto de compensação fótica a planta sobrevive, mas não tem energia para crescer.


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-Acima do ponto de compensação fótica ela tem a taxa fotossintética maior que a taxa derespiração celular, ou seja, ela produz mais matéria orgânica do que consome, sendo assim elapode crescer, se reproduzir, estocar matéria orgânica na forma de amido. • Ponto de Saturação Luminosa ou Saturação Fótica: Lembre-se que o processo fotossintéticodepende da luz para quebrar a molécula de água (fotólise) gerando elétrons. Quem leva esseselétrons são os pigmentos fotossintéticos e como todos já estão ocupadas com seus elétronsnão há aumento na taxa fotossintética. Perceba que o professor fala rapidamente sobre estômatos. Essa estrutura será estudada juntocom outros tópicos sobre botânica, fique tranqüilo. Uma breve explicação sobre essa estrutura: Os estômatos são estruturas vegetais responsáveis pelo controle da transpiração (perda deágua na forma de vapor) e pelas trocas gasosas. É necessário que os estômatos se abram paraque o CO2 entre nas folhas e a planta realize fotossíntese, porém ele precisa controlar essaabertura para não perder água em excesso e o vegetal acabar morrendo por desidratação.Quando a temperatura está muito alta (o valor pode variar de acordo com o tipo de planta) osestômatos se fecham para evitar a desidratação, mas a planta não recebe mais CO2, fazendocom que a taxa fotossintética seja reduzida. Assunto: Fermentação. Outra forma de produção de energia é pelo processo de fermentação. Vamos estudar trêstipos de fermentação: Fermentação Lática, Fermentação Alcoólica e Fermentação Acética. Assista o vídeo : https://www.youtube.com/watch?v=P60A8YqlCSk Dica 01 0:14 a 9:10 – Apesar de já termos falado sobre ATP, NAD e FAD, use o vídeo pararelembrar conteúdos já estudados. Dica 02 9:11 a 26:05 – O que é fermentação? • Fermentação Alcoólica: Glicose -> 2 Piruvatos + NADH + 2ATP -> Acetaldeído + 2CO2 + NAD+ -> Etanol • Fermentação Lática: Glicose -> 2 Piruvatos + NADH + 2ATP -> 2 Lactato + NAD+ • Fermentação Acética: Glicose -> 2 Piruvatos + 2ATP -> Acetaldeído + 2CO2 + NAD+ -> Ácido Acético Repare que toda fermentação começa pelo processo de glicólise, gerando assim doispiruvatos e também NADH. E como esse NADH será re-oxidado se na fermentação não háoxigênio? Preste atenção! Na fermentação alcoólica e acética, quem recebe os prótons e elétrons doNADH é o Acetaldeído, já na fermentação lática quem recebe os prótons e elétrons do NADH éo Lactato. Por isso a re-oxidação do NAD+ ocorre mesmo sem a presença de oxigênio. Dos três processos fermentativos, a fermentação alcoólica é um tema que pode apresentaralgumas abordagens interessantes para questões do Enem. Assista a outro vídeo que explicarapidamente esse processo: https://www.youtube.com/watch?v=3crgr-ZtXtE.


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O vídeo explica a produção de massas de pães e pizzas, que passam por processo defermentação alcoólica. Exercícios 1. De acordo com a hipótese heterotrófica, o primeiro ser vivo do planeta Terra obtinha energiapara seu metabolismo por meio de um processo adequado às condições existentes naatmosfera primitiva. Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a sequência ordenada dos processosenergéticos, desde o surgimento do primeiro ser vivo do planeta. a) Fotossíntese, respiração aeróbia e fermentação. b) Respiração aeróbia, fermentação e fotossíntese. c) Respiração aeróbia, fotossíntese e fermentação. d) Fermentação, fotossíntese e respiração aeróbia. e) Fermentação, respiração aeróbia e fotossíntese. 2. A respiração celular aeróbia e a fermentação são importantes vias metabólicas queproduzem ATP (adenosina trifosfato). Em relação a esse tema, considere as afirmativas aseguir: I. Somente a respiração celular aeróbia oxida glicose. II. NADH é oxidado pela cadeia transportadora de elétrons somente na respiração celularaeróbia. III. Somente a fermentação é um exemplo de via catabólica. É correto o que se afirma em: a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 3. A rota metabólica da respiração celular responsável pela maior produção de ATP é a) a glicólise, que ocorre no citoplasma. b) a fermentação, que ocorre na membrana externa da mitocôndria. c) a oxidação do piruvato, que ocorre na membrana externa da mitocôndria. d) a cadeia de transporte de elétrons, que ocorre na membrana interna da mitocôndria. e) o ciclo do ácido cítrico, que ocorre na matriz da mitocôndria. 4. As dores que acompanham a fadiga muscular têm como causa a) a utilização de lipídeos como fonte de energia. b) o acúmulo de oxigênio produzido pela respiração. c) a perda da capacidade de relaxamento do músculo. d) o acúmulo de ácido lático resultante da anaerobiose. e) a utilização do gás carbônico resultante da fermentação.


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5. A lei 7678 de 1988 define que “vinho é a bebida obtida pela fermentação alcoólica do mostosimples de uva sã, fresca e madura”. Na produção de vinho, são utilizadas levedurasanaeróbicas facultativas. Os pequenos produtores adicionam essas leveduras ao mosto (uvasesmagadas, suco e cascas) com os tanques abertos, para que elas se reproduzam maisrapidamente. Posteriormente, os tanques são hermeticamente fechados. Nessas condições,pode-se afirmar, corretamente, que a) o vinho se forma somente após o fechamento dos tanques, pois, na fase anterior, os produtosda ação das leveduras são a água e o gás carbônico. b) o vinho começa a ser formado já com os tanques abertos, pois o produto da ação dasleveduras, nessa fase, é utilizado depois como substrato para a fermentação. c) a fermentação ocorre principalmente durante a reprodução das leveduras, pois essesorganismos necessitam de grande aporte de energia para sua multiplicação. d) a fermentação só é possível se, antes, houver um processo de respiração aeróbica queforneça energia para as etapas posteriores, que são anaeróbicas. e) o vinho se forma somente quando os tanques voltam a ser abertos, após a fermentação secompletar, para que as leveduras realizem respiração aeróbica. 6. O espectro da luz visível, ou luz branca, compreende comprimentos de onda no intervalo de390 a 760 nanômetros, da luz violeta à luz vermelha. No entanto, as radiações do espectrovisível não são igualmente absorvidas pela clorofila. O gráfico apresenta a eficiência de absorção da luz visível pelas clorofilas dos tipos A e B. Pode-se dizer que uma planta apresentará maior taxa fotossintética quando iluminada com luz a) branca. b) violeta. c) azul. d) verde. e) vermelha. 07. Plantas da mesma espécie foram submetidas a três condições experimentais e a taxa defotossíntese avaliada em função da intensidade luminosa. Assinale a alternativa que associa corretamente cada condição à respectiva curva. a) 1-A; 2-B; 3-C. b) 1-A; 2-C; 3-B. c) 1-B; 2-C, 3-A. d) 1-C; 2-B; 3-A. e) 1-C; 2-A; 3-B. 08. Gás carbônico e temperatura são dois importantes fatores que influenciam o processo defotossíntese. Assinale a alternativa que representa a variação na taxa de fotossíntese emresposta à concentração de e à variação de temperatura.


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09. Observe o gráfico seguinte. Considerando apenas as variáveis do gráfico, caso uma planta seja mantida no ponto “A”, ela a) aumentará sua taxa de respiração. b) continuará viva por um longo período. c) armazenará grande quantidade de glicose. d) morrerá por falta de substâncias orgânicas. e) crescerá significativamente em poucos dias. 10. Gustavo foi contratado para trabalhar como jardineiro em uma residência na cidade de SãoPaulo. Os proprietários do imóvel exigiram que Gustavo mantivesse a grama sempre irrigada eaparada a uma altura específica, o que, dependendo da época do ano, exigiu podas mais oumenos frequentes. Considerando que o balanço entre taxa de fotossíntese e taxa de respiração varia ao longo doano em razão das diferenças de temperatura, intensidade luminosa e períodos de claro e escuroao longo das 24 horas do dia, pode-se afirmar corretamente que as podas foram a) mais frequentes entre outubro e dezembro, período no qual a luminosidade intensadeterminou o aumento da taxa de fotossíntese, mantendo o gramado no seu ponto decompensação fótica. b) mais frequentes entre dezembro e fevereiro, período no qual o aumento da intensidadeluminosa determinou um aumento na taxa de respiração. c) menos frequentes entre abril e junho, período no qual as baixas temperaturas determinaram oaumento da taxa de respiração e colocaram o gramado acima de seu ponto de compensaçãofótica. d) menos frequentes entre junho e agosto, período no qual a diferença entre a taxa defotossíntese e a taxa de respiração tornou-se menor. e) menos frequentes entre agosto e outubro, período no qual os dias mais curtos em relação àsnoites levaram a uma taxa de fotossíntese abaixo da taxa de respiração. 11. O gráfico abaixo representa o resultado de um experimento em que foi medida avelocidade da fotossíntese em função da temperatura na folha de um vegetal mantida sobiluminação constante. Com base nesse gráfico e nos conhecimentos acerca do processo de fotossíntese, assinale aalternativa correta. a) A temperatura atua como fator limitante da fotossíntese porque o calor desnatura asproteínas responsáveis pelo processo. b) O aumento da temperatura ocasiona um aumento na velocidade de fotossíntese porque aentrada de oxigênio na folha torna-se mais rápida com o aumento da temperatura. c) O aumento da temperatura faz com que a fotossíntese se acelere por conta do aumento dafosforilação cíclica dependente de O2. d) Num experimento em que a temperatura fosse mantida constante e a luminosidade fosseaumentando, o resultado permitiria a construção de um gráfico que seria igual ao apresentado. e) Em temperaturas muito baixas, a velocidade da fotossíntese é pequena em consequência da


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baixa produção de CO2 necessário ao processo. GABARITO Resposta da questão 1: [D] Resposta da questão 2: [B] Resposta da questão 3: [D] Resposta da questão 4: [D] Resposta da questão 5: [A] Resposta da questão 6: [A] Resposta da questão 07: [D] Resposta da questão 08: [A] Resposta da questão 09: [B] Resposta da questão 10: [D] Resposta da questão 11: [A]

EletróliseDisciplina: Química


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A eletrólise está inserida no contexto da eletroquímica e, diferente da pilha, um pouco mais aprofundada na matemática, precisade uma atenção especial para as contas.

Itens que serão estudados: Características da eletróliseEletrólise ígneaEletrólise aquosa Aspectos quantitativos da eletrólise

CARACTERÍSTICAS DA ELETRÓLISE A eletrólise é um processo que só funciona quando é alimentado com energia elétrica. Porisso, dizemos que é o processo inverso da pilha, já que a reação química só acontece quando éfornecida uma quantidade de energia, enquanto que na pilha a reação química ocorre e aconsequência dela é a produção de energia elétrica. Dessa maneira, alguns conceitos vistos napilha mudam, principalmente em relação ao fluxo de elétrons. Observe e fique atento aosseguintes conceitos:

O ANODO, para onde migram os ânions agora, continua sofrendo OXIDAÇÃO, porém naeletrólise ele possui carga POSITIVA;O CATODO, para onde migram os cátions, continua sofrendo REDUÇÃO, porém com carga NEGATIVA.O fluxo de elétrons continua sendo do ANODO para o CATODO, mas observe que não temcomo esse fluxo ser espontâneo, uma vez que os elétrons sendo negativos não teriamcomo ser atraídos espontaneamente por um polo negativo. Por isso, precisamos de uma"força" externa, que é a eletricidade.

ELETRÓLISE ÍGNEA A eletrólise ígnea ocorre na ausência de água, ou seja, o composto precisa ser fundidopara que se dissocie ou ionize e sofra, assim, o processo da eletrólise, Neste momento éimportante você lembrar que os cátions migram para o catodo e os ânios para o anodo, deacordo com o esquema: Como no anodo ocorre a oxidação e no catodo a redução, as semirreações que ocorrem noprocesso são essas descritas na imagem acima. Caso a questão te peça a equação global,você deve se lembrar que o número de elétrons envolvido no processo deve ser igual no anodoe no catodo. Caso essa quantidade já seja igual, como na figura, basta somar as semirreaçõescom a equação de dissociação do sal, como no esquema: OBS: Observe que a primeira e a segunda equação foram multiplicadas por 2, afim de,primeiramente igualar o número de elétrons e, posteriormente, igualar o número de átomos daequação de dissociação já que todo cátions e todo ânion que reagiram no catodo e no anodovieram da equação de dissociação.


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ELETRÓLISE AQUOSA A eletrólise aquosa é similar à ígnea, porém com o composto dissolvido em água. Dessamaneira, a partir de agora, sempre teremos dois cátions e dois ânions (vindos tanto docomposto da eletrólise quanto da água) no sistema, como na figura abaixo: Dessa maneira, quando os íons migram para o anodo e catodo, existe uma prioridade daquelesque vão sofrer a descarga e, consequentemente, participar da eletrólise. Essa ordem depreferência você precisa saber! Resumindo, dizemos que o H+ da água "ganha" dos elementos da família 1A, 2A ou doAlumínio. Enquanto que o OH- ganha se o ânion em questão for o fluoreto (F-) ou qualquer outrooxigenado. Observe, então, a eletrólise aquosa da água: OBS: A mesma "obrigação" de igualar o número de elétrons e o número de átomos dadissociação e da ionização da água permanece na eletrólise aquosa! Outro exemplo, agora com um sal de ânion oxigenado: ASPECTOS QUANTITATIVOS DA ELETRÓLISE A maioria das questões do ENEM envolvem a parte quantitativa da eletrólise. É bom quevocê entenda alguns conceitos:

A questão sempre vai trabalhar com a quantidade de elétorns envolvida na oxidação ou naredução, por isso, é extremamente importante que você faça essas semirreações com muitaatenção.Para relacionar carga com mol de elétrons, usamos a constante de Faraday, onde 1 mol deelétrons é igual a 96500C, que é 1F.Para resolver problemas deste tipo, você vai precisar saber fazer problemas deestequiometria. Caso você ainda não se sinta seguro com este conteúdo, é válido que façauma revisão.Para facilitar as suas contas, utilize a fórmula:

Q = i . t onde, Q é a carga em coulombs, i é a corrente aplicada na eletrólise em ampéres e t é o tempoque vai durar a eletrólise em segundos. Exemplo: Qual a corrente aplicada na eletrólise aquosa do sulfato de zinco, sabendo-se queforam produzidos 0,2612g de zinco metálico durante um tempo de 1544 segundos? Dessa forma, a questão pode te questionar em relação a massa obtida, ao volume gasosoliberado, ao tempo aplicado, dentre outros fatores que são envolvidos em uma eletrólise. O quevocê precisa ficar atento é que a estequiometria é feita sempre com o número de mols de


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elétrons envolvido nesse processo e que ele é obtido pelas semirreações e não pela reaçãoglobal.

Estequiometria é um dos assuntos de química mais frequentes nas edições anteriores do ENEM. É a parte do conteúdo em queo aluno precisa aplicar os conceitos de cálculos químicos em um processo físico-químico. Em estequiometria o aluno vaiquantificar as substâncias que participam de um mesmo fenômeno químico, ou seja, de uma mesma reação.

Itens discutidos: - Estequiometria com gases fora das CNTP; - Estequiometria com noções de rendimento; - Estequiometria com noções de pureza. Para resolver qualquer questão de estequiometria devemos atentar para os três primeirospassos descritos abaixo: Estequiometria com gases fora das CNTP. CNTP significa condições normais de temperatura e pressão. A sigla é utilizada para informarque a pressão é de 1atm e a temperatura de 0ºC. Nesse caso 1mol de qualquer gás ocupa noespaço um volume de 22,4L. Quando a questão informa que a temperatura e a pressão nãoestão dentro das CNTP, o aluno deverá utilizar a equação de Clapeyron que relaciona asvariáveis de um gás: P pressão (atm) V volume (L) T temperatura (K) Observação: K = ºC + 273 n número de mol R constante dos gases 0,082 atm.L/mol.K Exemplo 1: Calcule o volume de gás hidrogênio, a 27ºC e 2atm, que pode ser produzido a partirde 13g de zinco. Dados: massas molares: H (1g/mol) O (16g/mol) Zn (65g/mol) Cl (35,5g/mol) Zn(s) + 2 HCl(aq) ZnCl2(aq) + H2(g)

Estequiometria II - Casos: gases, rendimento e pureza.Disciplina: Química


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Resposta: - Identifique na reação química apresentada os componentes que são necessários para resolvera questão: a pergunta da questão é o H2 (gás hidrogênio) e a informação fornecida é doZn (zinco). - Verifique a proporção das substâncias envolvidas de acordo com a reação química: 1 mol Znproduz 1 mol de H2. Podemos escrever da seguinte maneira: 1 mol Zn ----- 1 mols H2 - A questão informa a massa de Zn e pede o volume de H2. Portanto, podemos reescrever arelação anterior alterando mol de Zn para massa. Lembrando que a masa de 1 mol de Zn foifornecida pela questão (65g). Para calcular o volume de H2 precisaremos da equação deClapeyron. Como a pressão e a temperatura foram fornecidas pela questão, a única informaçãoque falta para calcular o volume de gás é o número de mol. Portanto, em um primeiro momentoo objetivo é descobrir o número de mol de H2. 1 mol Zn (65g) ----- 1 mol H2 Podemos reescrever a proporção da seguinte maneira: 65g Zn ----- 1mol H2 Essa é a primeira linha da regra de três que relaciona a mass de zinco com o número de mol degás hidrogênio. - Depois é completar a segunda linha da regra de três com a informação dada: 65g Zn ----- 1mol H2 13g Zn ----- X H2 X = 0,2mol de H2 Descobrimos então que 13g de zinco vão produzir 0,2mol de gás. - Por último, podemos calcular o volume ocupado pelo 0,2mol de H2: P = 2atm T = 27ºC = 300K R = 0,082 n = 0,2mol 2 x V = 0,2 x 0,082 x 300 V = 2,46L de H2 Exemplo 2: Calcule a massa de metano necessária para produzir 1476L de gás carbônicomedido a 27ºC e 1atm. Dados: massas molares: H (1g/mol) C (12g/mol)


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CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O Resposta: - Utilize a equação de Clapeyron para descobrir quantos mols de gás carbônico existem em1476L: V = 1476L T = 27ºC = 300K P = 1atm 1 x 1476 = n x 0,082 x 300 n = 60 mols de CO2 - Verifique a proporção das substâncias envolvidas de acordo com a reação química: 1 mol CH4 produz 1 mol de CO2. Podemos escrever da seguinte maneira: 1 mol CH4 ----- 1 mol CO2 - A questão pede a massa de CH4. Portanto, podemos reescrever a relação anterior alterandomol para massa. O cálculo da massa de um mol de uma dada substância é a soma da massamolar de cada elemento químico multiplicado pela quantidade presenta na molécula. CH4 massa molar = massa do C + (4 x massa do H) = 12 + (4 x 1) = 16g/mol de CH4 16g CH4 ----- 1 mol CO2 Essa é a primeira linha da regra de três que relaciona a massa de CH4 com o número de mol degás carbônico. - Depois é completar a segunda linha da regra de três com a informação dada: 16g CH4 ----- 1 mol CO2 X ----- 60 mols CO2 X = 960g de CH4 Exercícios Gabarito: 1) 1968L de CO2 2) 130g de NaN3 3) 350g de CaCO3 Estequiometria com noções de rendimento. Rendimento é quando uma reação química não ocorre por completo. Exemplo: Calcule o volume de gás hidrogênio obtido, nas CNTP, a partir de 2,8g de ferrosupondo de 80% de rendimento no processo.


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Dados: massas molares: Fe (56g/mol) Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 Resposta: - Verifique a proporção das substâncias envolvidas de acordo com a reação química: 1 molFe produz 1 mol de H2. Podemos escrever da seguinte maneira: 1 mol Fe ----- 1 mol H2 - A questão pede o volume de H2, nas CNTP, e informa a massa de Fe. Portanto, podemosreescrever a relação anterior alterando mol para massa no caso do ferro e alterando mol paravolume no caso do hidrogênio. A massa de 1mol de Fe foi fornecida pela questão e o volume de1mol de qualquer gás nas CNTP é de 22,4L. 56g Fe (1mol) ----- 22,4L H2 (1mol) Essa é a primeira linha da regra de três que relaciona a massa de Fe com o volume de H2. - Depois é completar a segunda linha da regra de três com a informação dada: 56g Fe ----- 22,4L H2 2,8g Fe ----- X X = 1,12L de H2 - 1,12L de gás hidrogênio seria o volume produzido caso a reação fosse completa (100% derendimento). O texto da questão afirmou que o rendimento é de 80%. 100% ----- 1,12L 80% ----- Y Y = 0,896L de H2 Dica: O endereço eletrônico a seguir é uma vídeo aula curta que explica os conceitos básicosde estequiometria com rendimento: (https://www.youtube.com/watch?v=8rtvKmoR3f4) Exercícios Gabarito: 4) 38,34g de NaClO3 5) 52,56g de C4H10O 6) 90% Estequiometria com noções de pureza. Alguns componentes químicos apresentam substâncias indesejadas que chamamos deimpurezas. Por exemplo: carvão é feito praticamente de carbono, mas no carvão existemalgumas impurezas. Chamamos de pureza a porcentagem referente a massa real de carbono


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presente no carvão. Exemplo 1: Em 100g de carvão existem 95g de carbono e 5g de impurezas. 100g ----- 100% 95g ----- X X = 95% A pureza do carvão nesse caso é de 95%. Exemplo 2: Calcule a massa de sulfato de sódio obtida a partir de 25g de hidróxido de sódiocom 80% de pureza. Dados: massas molares: Na (23g/mol) S (32g/mol) O (16g/mol) H (1g/mol) 2 NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2 H2O Resposta: - Calcule a massa real de hidróxido de sódio (NaOH) que vai participar da reação: 100% ----- 25g 80% ----- X X = 20g de NaOH Para resolver a questão então, devemos considerar uma massa de 20g de NaOH. - Verifique a proporção das substâncias envolvidas de acordo com a reação química: 2 molNaOH produz 1 mol de Na2SO4. Podemos escrever da seguinte maneira: 2 mols NaOH ----- 1 mol Na2SO4 - A questão pede a massa de Na2SO4 e informa a massa de NaOH. Portanto, podemos

reescrever a relação anterior alterando mol para massa. O cálculo da massa de um mol de uma

dada substância é a soma da massa molar de cada elemento químico multiplicado pela

quantidade presenta na molécula. NaOH massa molar = massa do Na + massa do O + massa do H = 23 + 16 +1 = 40g/molNaOH Na2SO4 massa molar = (2 x massa do Na) + massa do S + (4 x massa do O) = (2 x 23) + 32+ (4 x 16) = 142g/mol de Na2SO4 2 x 40g NaOH (2 mols) ----- 142g Na2SO4 (1mol) Essa é a primeira linha da regra de três que relaciona a massa de NaOH coma massa de Na2SO4. - Depois é completar a segunda linha da regra de três com a informação dada: 2 x 40g NaOH ----- 142g Na2SO4


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20g NaOH ----- X X = 35,5g de Na2SO4 Dica: O endereço eletrônico a seguir é uma vídeo aula curta que explica os conceitos básicosde estequiometria com pureza: (https://www.youtube.com/watch?v=pnvodFo6Gg8&index=46&list=PLF2J-8QoLzYGj08pCRhjb_1hTl8R1LJjJ) Exercícios Gabarito: 7) 56L de SO2 8) 675g de carvão 9) 93,75% Exercícios complementares 1. (Enem 2006) Para se obter 1,5 kg do dióxido de urânio puro, matéria-prima para a produçãode combustível nuclear, é necessário extrair-se e tratar-se 1,0 tonelada de minério. Assim, orendimento (dado em % em massa) do tratamento do minério até chegar ao dióxido de urâniopuro é de: a) 0,10 %. b) 0,15 %. c) 0,20 %. d) 1,5 %. e) 2,0 %. 2. (Enem 2004) Em setembro de 1998, cerca de 10.000 toneladas de ácido sulfúrico (H2SO4)foram derramadas pelo navio Bahamas no litoral do Rio Grande do Sul. Para minimizar oimpacto ambiental de um desastre desse tipo, é preciso neutralizar a acidez resultante. Paraisso pode-se, por exemplo, lançar calcário, minério rico em carbonato de cálcio (CaCO3), naregião atingida. A equação química que representa a neutralização do H2SO4 por CaCO3, com a proporçãoaproximada entre as massas dessas substâncias é: Pode-se avaliar o esforço de mobilização que deveria ser empreendido para enfrentar talsituação, estimando a quantidade de caminhões necessária para carregar o materialneutralizante. Para transportar certo calcário que tem 80% de CaCO3, esse número decaminhões, cada um com carga de 30 toneladas, seria próximo de: a) 100. b) 200. c) 300. d) 400. e) 500.


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3. (Enem 2015) Para proteger estruturas de aço da corrosão, a indústria utiliza uma técnicachamada galvanização. Um metal bastante utilizado nesse processo é o zinco, que pode serobtido a partir de um minério denominado esfalerita (ZnS) de pureza 75%. Considere que aconversão do minério em zinco metálico tem rendimento de 80% nesta sequência de equaçõesquímicas: Considere as massas molares: ZnS (97g/mol) O2 (32g/mol) ZnO (81g/mol) SO2 (64g/mol) CO (28g/mol) CO2 (44g/mol) e Zn (65g/mol) Que valor mais próximo de massa de zinco metálico, em quilogramas, será produzido a partir de de esfalerita? a) 25 b) 33 c) 40 d) 50 e) 54 4. (Enem PPL 2015) O cobre presente nos fios elétricos e instrumentos musicais é obtido apartir da ustulação do minério calcosita (Cu2S). Durante esse processo, ocorre o aquecimentodesse sulfeto na presença de oxigênio, de forma que o cobre fique “livre” e o enxofre secombine com o O2 produzindo SO2 conforme a equação química: As massas molares dos elementos Cu e S são, respectivamente, iguais a 63,5g/mol e 32g/mol.

CANTO, E. L. Minerais, minérios, metais: de onde vêm?, para onde vão? São Paulo: Moderna, 1996 (adaptado).

Considerando que se queira obter 16 mols do metal em uma reação cujo rendimento é de 80%a massa, em gramas, do minério necessária para obtenção do cobre é igual a: a) 955 b) 1018 c) 1590 d) 2035 e) 3180 5. (Enem PPL 2014) O cobre, muito utilizado em fios da rede elétrica e com considerável valorde mercado, pode ser encontrado na natureza na forma de calcocita, Cu2S(s) de massa molar159g/mol. Por meio da reação a seguir é possível obtê-lo na forma metálica. A quantidade dematéria de cobre metálico produzida a partir de uma tonelada de calcocita com 7,95% m/m depureza é: a) 1,0 x 10-3mol


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b) 5,0 x 102mol c) 1,0 x 100mol d) 5,0 x 10-1mol e) 4,0 x 10-3mol 6. (Enem 2014) Grandes fontes de emissão do gás dióxido de enxofre são as indústrias deextração de cobre e níquel, em decorrência da oxidação dos minérios sulfurados. Para evitar aliberação desses óxidos na atmosfera e a consequente formação da chuva ácida, o gás podeser lavado, em um processo conhecido como dessulfurização, conforme mostrado na equação(1). Por sua vez, o sulfito de cálcio formado pode ser oxidado, com o auxílio do ar atmosférico, paraa obtenção do sulfato de cálcio, como mostrado na equação (2). Essa etapa é de grandeinteresse porque o produto da reação, popularmente conhecido como gesso, é utilizado parafins agrícolas. As massas molares dos elementos carbono, oxigênio, enxofre e cálcio são iguais a 12g/mol,16g/mol, 32g/mol, e 40g/mol, respectivamente.

BAIRD, C. Química ambiental. Porto Alegre: Bookman. 2002 (adaptado).

Considerando um rendimento de 90% no processo, a massa de gesso obtida, em gramas, pormol de gás retido é mais próxima de: a) 64 b) 108 c) 122 d) 136 e) 245 7. (Enem 2013) A produção de aço envolve o aquecimento do minério de ferro, junto comcarvão (carbono) e ar atmosférico em uma série de reações de oxirredução. O produto échamado de ferro-gusa e contém cerca de 3,3% de carbono. Uma forma de eliminar o excessode carbono é a oxidação a partir do aquecimento do ferro-gusa com gás oxigênio puro. Os doisprincipais produtos formados são aço doce (liga de ferro com teor de 0,3% de carbono restante)e gás carbônico. As massas molares aproximadas dos elementos carbono e oxigênio são,respectivamente, 12g/mol e 16g/mol.

LEE, J. D. Química Inorgânica não tão concisa. São Paulo: Edgard Blücher, 1999 (adaptado).

Considerando que um forno foi alimentado com 2,5 toneladas de ferro-gusa, a massa de gáscarbônico formada, em quilogramas, na produção de aço doce, é mais próxima de:


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a) 28. b) 75. c) 175. d) 275. e) 303. 8. (Enem 2010) A composição média de uma bateria automotiva esgotada é deaproximadamente 32% Pb, 3% PbO, 17% PbO2 e 36% PbSO4. A média de massa da pastaresidual de uma bateria usada é de 6kg, onde 19% é PbO2, 60% PbSO4 e 21% Pb. Entre todosos compostos de chumbo presentes na pasta, o que mais preocupa é o sulfato de chumbo (II),pois nos processos pirometalúrgicos, em que os compostos de chumbo (placas das baterias)são fundidos, há a conversão de sulfato em dióxido de enxofre, gás muito poluente. Para reduzir o problema das emissões de SO2(g), a indústria pode utilizar uma planta mista, ouseja, utilizar o processo hidrometalúrgico, para a dessulfuração antes da fusão do composto dechumbo. Nesse caso, a redução de sulfato presente no PbSO4 é feita via lixiviação com soluçãode carbonato de sódio (Na2CO3) 1M a 45°C, em que se obtém o carbonato de chumbo (II) comrendimento de 91%. Após esse processo, o material segue para a fundição para obter o chumbometálico. PbSO4 + Na2CO3 PbCO3 + Na2SO4 Dados: Massas Molares em g/mol Pb = 207; S = 32; Na = 23; O = 16; C = 12

ARAÚJO, R.V.V.; TINDADE, R.B.E.; SOARES, P.S.M. Reciclagem de chumbo de bateria automotiva: estudo de caso.

Disponível em: http://www.iqsc.usp.br. Acesso em: 17 abr. 2010 (adaptado).

Segundo as condições do processo apresentado para a obtenção de carbonato de chumbo (II)por meio da lixiviaçao por carbonato de sódio e considerando uma massa de pasta residual deuma bateria de 6 kg, qual quantidade aproximada, em quilogramas, de PbCO3 é obtida? a) 1,7 kg b) 1,9 kg c) 2,9 kg d) 3,3 kg e) 3,6 kg Gabarito: 1 - B 2 - D 3 - C 4 - C 5 - A 6 - C 7 - D 8 - C

TermoquímicaDisciplina: Química


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Termoquímica é a parte da química que relaciona uma reação ou processo físico-química com a quantidade de calor trocadocom o meio reacional.

Itens discutidos: - Reações termoquímica; - Gráficos termoquímicos; - Reações de combustão; - Cálculos termoquímicos. Reações termoquímica.

Uma reação química pode ser classificada como exotérmica ou endotérmica. O processo

físico-químico que ocorre com liberação de calor é chamado de exotérmico. Aquele que ocorre

com absorção de calor é denominado endotérmico. Por exemplo: A fusão e a vaporização são exemplos de processo endotérmico uma vez que precisamde calor para acontecerem. A solidificação e a liquefação liberam calor ao ocorrerem, por issosão processos exotérmicos. A informação referente a quantidade de calor trocada durante uma reação é apresentadade maneira específica dentro da química. Observe os casos a seguir: A informação de 44kJ foi apresentada do lado esquerdo da reação de vaporização (ladodos reagentes), indicando que a água líquida precisa ganhar 44kJ de energia para setransformar em gás, ou seja, caracterizando um processo endotérmico. Nesse outro exemplo, a informação de 44kJ foi apresentada do lado direito da reação deliquefação (lado dos produtos), indicando que a transformação de gás para líquido produz 44kJ,ou seja, caracterizando uma transformação exotérmica. Uma outra maneira de representar a quantidade de calor trocada é utilizando a variaçãode entalpia. De modo simplório, variação de entalpia e a quantidade de energia absorvida ouliberada de um processo físico-químico realizado a pressão constante. O símbolo utilizado pararepresentar essa variação de entalpia é H. Quando o valor de H for positivo, significa que o processo é endotérmico. Quando o valorde H for negativo, significa que o processo é exotérmico. Ou seja: H < zero (EXO) H > zero (ENDO) Podemos apresentar as equação termoquímicas de vaporização e liquefação da água dasseguintes formas, respectivamente: Gráficos termoquímicos. A informação de calor trocado com o meio reacional durante uma reação pode serapresentada na forma de gráficos termoquímicos.


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Gráfico 1: A partir do gráfico 1 podemos identificar a variação de entalpia de três processos: Com o gráfico podemos visualizar que o valor do H é a soma dos H1 e H2, ou seja: H = H1 + H2. Cabe lembrar que quando a entalpia final é menor do que a inicial significa que energia foiperdida durante o processo, sendo essa reação classificada como exotérmica. Quando aentalpia final é maior do que a inicial o processo será endotérmico, pois energia foi absorvida. Gráfico 2: No segundo gráfico temos a idéia de que ao inverter uma reação o valor da variação deentalpia muda de sinal, ou seja, o que era exotérmico vira endotérmico e vice e versa. Avariação de entalpia marcada em verde e a soma da marcada em vermelho mais o inverso damarcada em azul. +286 = (+44) + (+242) O valor de +242 é o inverso de -242. Gráfico 3 O gráfico 3 apresenta uma outra forma de representar um processo termoquímico. Domesmo modo dos anteriores, energia final menor do que a inicial caracteriza processosexotérmicos. Energia final maior que a inicial (como no gráfico) caracteriza processosendotérmicos. Nesse gráfico, além de apresentar as informações referentes ao início e ao final doprocesso, nos temos a variação de energia ao longo da reação. Com isso podemos perceberque no meio do caminho existe um ponto de maior energia (E2 - complexo ativado). A diferençade energia entra o estado inicial e o ponto de maior energia é chamada de energia de ativação. A energia de ativação é a energia necessária para que a reação se inicie. Quanto menor a energia de ativação, mais fácil será a ocorrência do processo. Exercícios 1. (Enem 2015) O aproveitamento de resíduos florestais vem se tornando cada dia maisatrativo, pois eles são uma fonte renovável de energia. A figura representa a queima de um bio-óleo extraído do resíduo de madeira, sendo H1 a variação de entalpia devido à queima de 1gdesse bio-óleo, resultando em gás carbônico e água líquida, e H2 a variação de entalpiaenvolvida na conversão de 1g de água no estado gasoso para o estado líquido. A variação de entalpia, em kJ para a queima de 5g desse bio-óleo resultando em CO2 (gasoso)e H2O (gasoso) é: a) -106 b) -94 c) -82 d) -21,2 e) -16,4


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2. (Mackenzie 2013) Observe o gráfico de entalpia abaixo, obtido por meio de experimentosrealizados no estado-padrão: Com base em seus conhecimentos de termoquímica e nas informações do gráfico acima, aequação termoquímica INCORRETAMENTE representada é Gabarito: 1 - C 2 - C Reações de combustão. Uma reação de combustão é aquela em que um combustível reage com o gás oxigênio (O

2) formando produtos oxigenados. Uma combustão completa tem como característica liberaçãode energia. Ou seja, libera calor ao ocorrer e consequentemente apresenta H menor que zero. O produto da reação de combustão é sempre uma substância formada pela união dooxigênio com o elemento que constitui o combustível. Observe os exemplos a seguir: Hidrocarbonetos são frequentemente utilizados como combustível. Como sua estruturaapresenta apenas átomos de carbono e hidrogênio, o produto da reação de combustãocompleta é sempre gás carbônico e água. Dependendo da disponibilidade de gás oxigênio e das condições do meio reacional, umacombustão pode ocorrer de forma incompleta. Consequentemente, o produto desse processoainda pode sofrer combustão mais uma vez produzindo mais energia. O produto de uma combustão incompleta ainda pode ser utilizado como combustível, como ocaso do monóxido de carbono (CO) demonstrado anteriormente Exercício 3. (Enem 2010) O abastecimento de nossas necessidades energéticas futuras dependerácertamente do desenvolvimento de tecnologias para aproveitar a energia solar com maioreficiência. A energia solar é a maior fonte de energia mundial. Num dia ensolarado, porexemplo, aproximadamente 1 kJ de energia solar atinge cada metro quadrado da superfícieterrestre por segundo. No entanto, o aproveitamento dessa energia é difícil porque ela é diluída(distribuída por uma área muito extensa) e oscila com o horário e as condições climáticas. O usoefetivo da energia solar depende de formas de estocar a energia coletada para uso posterior.

BROWN, T. Química, a ciência central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005.

Atualmente, uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazená-la por meio deprocessos químicos endotérmicos que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor.Considerando a reação:


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e analisando-a como potencial mecanismo para o aproveitamento posterior da energia solar,conclui-se que se trata de uma estratégia a) insatisfatória, pois a reação apresentada não permite que a energia presente no meio externoseja absorvida pelo sistema para ser utilizada posteriormente. b) insatisfatória, uma vez que há formação de gases poluentes e com potencial poder explosivo,tornando-a uma reação perigosa e de difícil controle. c) insatisfatória, uma vez que há formação de gás CO que não possui conteúdo energéticopassível de ser aproveitado posteriormente e é considerado um gás poluente. d) satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com absorção de calor e promove aformação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente paraobtenção de energia e realização de trabalho útil. e) satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com liberação de calor havendo ainda aformação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente paraobtenção de energia e realização de trabalho útil. Gabarito: 3 - D Cálculos termoquímicos. Analise os exercícios resolvidos a seguir: Exemplo 1: (Uerj 2003) O poder calorífico de um combustível pode ser definido como o calorproduzido na queima por unidade de massa. Dentre os combustíveis apresentados, aquele que possui o maior poder calorífico é: a) etino b) etano c) eteno d) metano A informação dada na tabela é a energia liberada para cada mol de combustível. Portanto, oprimeiro passo é calcular a massa de um mol de cada combustível. etano - C2H6 (2x12) + (6x1) = 30g/mol eteno - C2H4 (2x12) + (4x1) = 28g/mol etino - C2H2 (2x12) + (2x1) = 26g/mol metano - CH4 (1x12) + (4x1) = 16g/mol Relacionar a energia informada na tabela com a massa de 1mol: etano 372kcal --- 30g X --- 1g X = 12,4kcal/g eteno 337kcal --- 28g X --- 1g X = 12kcal/g etino 310kcal --- 26g X --- 1g X = 11,9kcal/g


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metano 212kcal --- 16g X --- 1g X = 13,25kcal/g O combustível com maior poder calorífico (energia liberada por grama) é o metano. Gabarito: Letra D Exemplo 2: (Pucsp 2000) Desde a Revolução Industrial, a concentração de CO2 na atmosferavem aumentando, como resultado da queima de combustíveis fósseis, em grande escala, paraprodução de energia. A tabela a seguir apresenta alguns dos combustíveis utilizados emveículos. O poder calorífico indica a energia liberada pela combustão completa de umadeterminada massa de combustível. Considerando a combustão completa desses combustíveis, é possível calcular a taxa de energialiberada por mol de CO2 produzido. Os combustíveis que liberam mais energia, para umamesma quantidade de CO2 produzida, são, em ordem decrescente, a) gasolina, gás natural e álcool combustível. b) gás natural, gasolina e álcool combustível. c) álcool combustível, gás natural e gasolina. d) gasolina, álcool combustível e gás natural. e) gás natural, álcool combustível e gasolina. Para relacionar a quantidade de gás carbônico com a energia liberada o primeiro passo éequacionar a combustão de cada componente: 1 C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O 1g --- 30kJ 46g (1mol) --- X X = 1380kJ/mol de C2H5OH 1380kJ --- 2 mol CO2 Y --- 1 mol CO2 Y = 690kJ/mol de CO2 1 C8H18 + 12,5 O2 8 CO2 + 9 H2O 1g --- 47kJ 114g (1mol) --- X X = 5358kJ/mol de C8H18 5358kJ --- 8 mol CO2 Y --- 1 mol CO2 Y = 670kJ/mol de CO2 1 CH4 + 2 O2 1 CO2 + 2 H2O 1g --- 54kJ 16g (1mol) --- X X = 864kJ/mol de CH4 864kJ --- 1 mol CO2


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Y --- 1 mol CO2 Y = 864kJ/mol de CO2 Ordem decrescente: gás natural > álcool > gasolina Gabarito: Letra E Exercícios 4. (Enem PPL 2014) A escolha de uma determinada substância para ser utilizada comocombustível passa pela análise da poluição que ela causa ao ambiente e pela quantidade deenergia liberada em sua combustão completa. O quadro apresenta a entalpia de combustão dealgumas substâncias. As massas molares dos elementos H, C e O são, respectivamente, iguaisa 1g/mol 12g/mol e 16g/mol Levando-se em conta somente o aspecto energético, a substância mais eficiente para aobtenção de energia, na combustão de 1Kg de combustível, é o a) etano. b) etanol. c) metanol. d) acetileno. e) hidrogênio. 5. (Enem 2011) Um dos problemas dos combustíveis que contêm carbono é que sua queimaproduz dióxido de carbono. Portanto, uma característica importante, ao se escolher umcombustível, é analisar seu calor de combustão HCº, definido como a energia liberada naqueima completa de um mol de combustível no estado padrão. O quadro seguinte relacionaalgumas substâncias que contêm carbono e seu HCº. Neste contexto, qual dos combustíveis, quando queimado completamente, libera mais dióxidode carbono no ambiente pela mesma quantidade de energia produzida? a) Benzeno b) Metano c) Glicose d) Octano e) Etanol 6. (Enem 2010) No que tange à tecnologia de combustíveis alternativos, muitos especialistasem energia acreditam que os alcoóis vão crescer em importância em um futuropróximo. Realmente, alcoóis como metanol e etanol têm encontrado alguns nichos para usodoméstico como combustíveis há muitas décadas e, recentemente, vêm obtendo uma aceitação

cada vez maior como aditivos, ou mesmo como substitutos para gasolina em veículos. Algumas

das propriedades físicas desses combustíveis são mostradas no quadro seguinte: Dados: Massas molares em g/mol: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0.


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Considere que, em pequenos volumes, o custo de produção de ambos os alcoóis seja o mesmo.Dessa forma, do ponto de vista econômico, é mais vantajoso utilizar a) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 22,7 kJ de energia por litrode combustível queimado. b) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 29,7 kJ de energia por litrode combustível queimado. c) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 17,9 MJ de energia por litrode combustível queimado. d) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 23,5 MJ de energia por litrode combustível queimado. e) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente 33,7 MJ de energia por litrode combustível queimado. 7. (Enem 2009) Nas últimas décadas, o efeito estufa tem-se intensificado de maneirapreocupante, sendo esse efeito muitas vezes atribuído à intensa liberação de CO2 durante aqueima de combustíveis fósseis para geração de energia. O quadro traz as entalpias-padrão decombustão a 25ºC (Hº25) do metano, do butano e do octano. A medida que aumenta a consciência sobre os impactos ambientais relacionados ao uso daenergia, cresce a importância de se criar políticas de incentivo ao uso de combustíveis maiseficientes. Nesse sentido, considerando-se que o metano, o butano e o octano sejamrepresentativos do gás natural, do gás liquefeito de petróleo (GLP) e da gasolina,respectivamente, então, a partir dos dados fornecidos, é possível concluir que, do ponto de vistada quantidade de calor obtido por mol de CO2 gerado, a ordem crescente desses trêscombustíveis é a) gasolina, GLP e gás natural. b) gás natural, gasolina e GLP. c) gasolina, gás natural e GLP. d) gás natural, GLP e gasolina. e) GLP, gás natural e gasolina. Gabarito: 4 - E 5 - C 6 - D 7 - A


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META 1 Alta - lsensino.com.br · As bactérias modificadas por Herbert Boyer passaram a produzir insulina humana porque receberam€ a) a sequência de DNA codificante de insulina