QUÍMICA

Professor: Odone Zago

Tópico 1: Separação de Misturas

É muito comum, no cotidiano químico, a separação das misturas homogêneas e

heterogêneas. Esse assunto apareceu em todos os concursos anteriores do Enem. Descobrir o

método correto para a separação das misturas exige:

1. Saber se a mistura é homogênea ou heterogênea;

2. Saber os estados físicos das substâncias antes de serem misturadas.

Acompanhe o diagrama a seguir com os 10 principais métodos de separação.

No youtube, veja esse diagrama comentado: Quimicando com Odone, vídeo 2

(https://youtu.be/6lTfW3nlnEM?t=145).

Como se aplica:

01. (ENEM) O principal processo industrial utilizado na produção de fenol é a oxidação do cumeno

(isopropilbenzeno). A equação mostra que esse processo envolve a formação do hidroperóxido de

cumila, que em seguida é decomposto em fenol e acetona, ambos usados na indústria química

como precursores de moléculas mais complexas. Após o processo de síntese, esses dois insumos

devem ser separados para comercialização individual.

Considerando as características físico-químicas dos dois insumos formados, o método utilizado

para a separação da mistura, em escala industrial, é a

a) filtração.

b) ventilação.

c) decantação.

d) evaporação.

e) destilação fracionada.

Tópico 2: Moléculas

As moléculas formam um grande número de substâncias químicas importantes

como a água, principal constituinte de nosso organismo, o gás carbônico, produzido no processo

respiratório e os compostos orgânicos que originam moléculas como as de nossas gorduras, das

Gabarito: E

proteínas, dos açúcares e também de nosso DNA. Os átomos que formam as moléculas estão

unidos por ligações covalentes polares ou apolares e as moléculas podem se unir, objetivando

formar as substâncias, atrações intermoleculares de pontes de hidrogênio ou forças de van der

waals. Observe o esquema a seguir:

Como se aplica:

02. (ENEM) O carvão ativado é um material que possui elevado teor de carbono, sendo muito

utilizado para a remoção de compostos orgânicos voláteis do meio, como o benzeno. Para a

remoção desses compostos, utiliza-se a adsorção. Esse fenômeno ocorre por meio de interações

do tipo intermoleculares entre a superfície do carvão (adsorvente) e o benzeno (adsorvato,

substância adsorvida). No caso apresentado, entre o adsorvente e a substância adsorvida ocorre a

formação de:

a) Ligações dissulfeto.

b) Ligações covalentes.

c) Ligações de hidrogênio.

d) Interações dipolo induzido-dipolo induzido.

e) Interações dipolo permanente-dipolo permanente.

Tópico 3: Propriedades das Substâncias

As substâncias apresentam importantes propriedades para o estudo químico. Elas

podem ser divididas em propriedades químicas ou físicas.

Tomando as condições ambientais, as propriedades físicas de uma substância sólida

reticular apresentam grande relação com as ligações interatômicas (ligações iônicas, covalentes ou

metálicas). Para as substâncias moleculares há uma relação íntima entre suas propriedades físicas

e as atrações intermoleculares (pontes de hidrogênio ou forças de van der waals).

Como se aplica:

03. (ENEM) A grafita é uma variedade alotrópica do carbono. Trata-se de um sólido preto, macio e

escorregadio, que apresenta brilho característico e boa condutibilidade elétrica. Considerando

essas propriedades, a grafita tem potência de aplicabilidade em:

Gabarito: D

Substâncias

Propriedades Físicas

Exemplos: ponto de fusão, temperatura em que a substância

derrete, ponto de ebulição, temperatura em que a substância

ferve, densidade, razão entre massa e volume e a solubilidade em água.

Propriedades Químicas

Exemplos: reatividade da substância (capacidade de fazer determinadas

reações químicas), o potencial hidrogênico (pH) e a medida de acidez

no meio aquoso.

a) Lubrificantes, condutores de eletricidade e cátodos de baterias alcalinas.

b) Ferramentas para riscar ou cortar materiais, lubrificantes e condutores de eletricidade.

c) Ferramentas para amolar ou polir materiais, brocas odontológicas e condutores de

eletricidade.

d) Lubrificantes, brocas odontológicas, condutores de eletricidade, captadores de radicais

livres e cátodo de baterias alcalinas.

e) Ferramentas para riscar ou cortar materiais, nanoestruturas capazes de transportar drogas

com efeito radioterápico.

Tópico 4: Cálculos Químicos

Os cálculos químicos são um dos principais assuntos de abordagem em todos os

concursos envolvendo a Química. Há nesse assunto uma relação direta com o cotidiano do químico.

Como as receitas para um cozinheiro devem ser exatas para obter o produto desejado, para os

químicos as quantidades devem ser mensuradas em unidades como:

Essas quatro unidades fundamentais dos cálculos químicos se relacionam nas

transformações químicas da matéria permitindo transitar entre elas e as substâncias de maneira

fluída. Observe a reação a seguir e as relações fixas expostas pela relação estequiométrica dada

pela equação química balanceada.

Gabarito: A

Volume

Grama

Nº de Partículas

Mol

Como se aplica:

04. (ENEM) O ácido acetilsalicílico, AAS (massa molar igual a 180 g mol), é sintetizado a partir da

reação do ácido salicílico (massa molar igual a 138 g mol) com anidrido acético, usando-se ácido

sulfúrico como catalisador, conforme a equação química:

Após a síntese, o AAS é purificado e o rendimento final é de aproximadamente 50%. Devido às

suas propriedades farmacológicas (antitérmico, analgésico, anti-inflamatório, antitrombótico), o AAS

é utilizado como medicamento na forma de comprimidos, nos quais se emprega tipicamente uma

massa de 500 mg dessa substância. Uma indústria farmacêutica pretende fabricar um lote de 900

mil comprimidos, de acordo com as especificações do texto. Qual é a massa de ácido salicílico, em

kg, que deve ser empregada para esse fim?

a) 293

b) 345

c) 414

d) 690

e) 828

Tópico 5: Soluções

As misturas homogêneas ou soluções são assunto constante nos concursos

devido ao envolvimento com ações comuns tanto na química laboratorial industrial como na química

cotidiana. O ponto de maior interesse nesse estudo está nas soluções aquosas, aquelas em que o

solvente é a água. Nelas poderemos

estudar as concentrações do soluto em

variadas unidades como grama de soluto

por litro de solução (g/L), mols de soluto

por litro de solução (mol/L) ou

porcentagem de soluto na solução (%). As

relações matemáticas entre as

concentrações de soluto podem ser

verificadas no esquema ao lado:

Como se aplica:

05. (ENEM) O soro fisiológico é uma

Gabarito: D

solução aquosa de cloreto de sódio (NaC )l comumente utilizada para higienização ocular, nasal,

de ferimentos e de lentes de contato. Sua concentração é 0,90% em massa e densidade igual a

1,00 g/mL. Qual massa de NaC ,l em grama, deverá ser adicionada à água para preparar 500 mL

desse soro?

a) 0,45

b) 0,90

c) 4,50

d) 9,00

e) 45,00

Tópico 6: Termoquímica

Relaciona a energia liberada ou absorvida em fenômenos químicos e físicos. O

saldo energético (∆H), chamado de variação da entalpia, é o foco principal desse estudo e há, para

as reações químicas, várias

maneiras de calculá-lo. Se

uma reação libera energia, ou

seja, é exotérmica, o ∆H será

negativo, porém, para reações

endotérmicas, que absorvem

energia, o ∆H será positivo. No

diagrama ao lado estão as

quatro principais formas

utilizadas para calcular o valor

da variação da entalpia das

transformações químicas da

matéria.

Gabarito: C

Como se aplica:

06. (ENEM) O aproveitamento de resíduos florestais vem se

tornando cada dia mais atrativo, pois eles são uma fonte

renovável de energia. A figura representa a queima de um bio-

óleo extraído do resíduo de madeira, sendo 1HΔ a variação de

entalpia devido à queima de 1g desse bio-óleo, resultando em

gás carbônico e água líquida, e 2H ,Δ a variação de entalpia

envolvida na conversão de 1g de água no estado gasoso para

o estado líquido. A variação de entalpia, em kJ, para a queima

de 5 g desse bio-óleo resultando em 2CO (gasoso) e 2H O (gasoso) é:

a) - 106

b) - 94

c) - 82

d) - 21,2

e) - 16,4

Tópico 7: Equilíbrio Químico

O equilíbrio químico é um dos assuntos que com maior certeza encontraremos

em concursos vestibulares e no Enem. Constante de equilíbrio químico, deslocamento do equilíbrio

químico e potencial de hidrogênio são os principais pontos de incidência desse assunto. O equilíbrio

químico só ocorre em sistema fechado e com reações reversíveis, nele, serão constantes as

velocidades das reações direta e inversa, as concentrações de reagentes e produtos, a pressão

aplicada ao sistema reacional e a temperatura de processamento da reação. Em sistema fechado,

ao variar pressão, concentração ou temperatura há o deslocamento do equilíbrio químico.

Gabarito: C

Como se aplica:

07. (ENEM) A formação de estalactites depende da reversibilidade de uma reação química. O

carbonato de cálcio (CaCO3) é encontrado em depósitos subterrâneos na forma de pedra calcária.

Quando um volume de água rica em CO2 dissolvido infiltra-se no calcário, o minério dissolve-se

formando íons Ca2+ e HCO3–. Numa segunda etapa, a solução aquosa desses íons chega a uma

caverna e ocorre a reação inversa, promovendo a liberação de CO2 e a deposição de CaCO3 de

acordo com a equação apresentada.

Ca2+(aq) + 2 HCO3

–(aq) CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l) ∆H = + 40,95 kJ/mol

Considerando o equilíbrio que ocorre na segunda etapa, a formação de carbonato será favorecida

pelo(a)

a) diminuição da concentração de Íons OH– no meio.

b) aumento da pressão do ar no interior da caverna.

c) diminuição da concentração de HCO3– no meio.

d) aumento da temperatura no interior da caverna.

e) aumento da concentração de CO2 dissolvido.

Tópico 8: Pilhas

As pilhas são dispositivos que contém substâncias oxidantes e redutoras capazes de, a

partir de reações de oxirredução, espontaneamente produzir uma corrente de elétrons. A geração

de corrente elétrica parte do ânodo da pilha (polo negativo) onde, geralmente, está um metal com

NOx zero, reativo e com grande facilidade de doar elétrons como o zinco, por exemplo e no cátodo

(polo positivo) se encontra um metal oxidado (na forma de cátion) que receberá os elétrons.

O elemento com menor potencial de redução é o fornecedor de elétrons (doador) e chamado

de polo negativo. O receptor de elétrons, que tem maior potencial de redução, é o polo positivo da

Gabarito: D

pilha. O polo negativo produz cátions que atraem ânions, portanto são chamados de ânodo. Os

cátions do polo positivo são atraídos pelo eletrodo fornecedor de elétrons que é chamado de cátodo.

Quem atrai ânions é o ânodo. Faz parte do polo negativo.

Quem atrai cátions é o cátodo. Faz parte do polo positivo.

∆E° = Ered maior – Ered menor

Exemplo: Com base nas semi-reações a seguir:

Fe+2(aq) + 2 e– → Fe(s) E°red = – 0,41

Cu+2(aq) + 2 e– → Cu(s) E°red = + 0,34

Qual a diferença de potencial elétrico (d.d.p) da pilha gerada?

∆E° = Ered maior – Ered menor

∆E° = + 0,34 – (–0,41)

∆E° = + 0,34 + 0,41

∆E° = + 0,75 V

Como se aplica:

08. (ENEM) A revelação das chapas de raios X gera uma solução que contém íons prata na forma

de 32 3 2Ag(S O ) .− Para evitar a descarga desse metal no ambiente, a recuperação de prata metálica

pode ser feita tratando eletroquimicamente essa solução com uma espécie adequada. O quadro

apresenta semirreações de redução de alguns íons metálicos.

Semirreação de redução 0E (V)

Ag(S2O3)23–

(aq) + e– → Ag(s) + 2S2O32–

(aq) 0,02+

Cu2+(aq) + 2e– → Cu(s) 0,34+

Polo (+),

cátodo e

redutor

Polo (–),

ânodo e

oxidante

∆E°>0 : reação espontânea

<0 : reação forçada

BENDASSOLLI, J. A. et al. “Procedimentos para a recuperação de Ag de resíduos líquidos e sólidos”.

Química Nova, v. 26, n. 4, 2003 (adaptado).

Das espécies apresentadas, a adequada para essa recuperação é

a) Cu(S)

b) Pt(S)

c) Al3+(aq)

d) Sn(S)

e) Zn2+(aq)

Tópico 9: Reconhecimento das Funções Orgânicas

As funções orgânicas (classes funcionais) correspondem a grupos de substâncias

que tem comportamentos químicos e físicos semelhantes. A tabela a seguir apresenta as principais

funções, um exemplo, características de nomenclatura e tipos de atrações que é capaz de fazem

entre si e com a água.

Função Exemplo Tem no

Nome

Atrações mais

intensas entre si

Atração mais

intensa com água

Hidrocarbonetos

Somente C e H.

propeno

...o

Dipolo-induzido Dipolo-induzido com

dipolo-permanente

Álcool –OH ligado a

carbono saturado.

j

...ol Ponte de H Ponte de H

Fenol –OH ligado a

carbono saturado

j

...ol Ponte de H Ponte de H

Pt2+(aq) + 2e– → Pt(s) 1,20+

Al3+(aq) + 3e– → Al(s) 1,66−

Sn2+(aq) + 2e– → Sn(s) 0,14−

Zn2+(aq) + 2e– → Zn(s) 0,76−

Gabarito: D

Aldeído C=O ligada

a hidrogênio.

j

...al Dipolo-

permanente

Ponte de H

Cetona C=O ligada a

carbonos.

j

...ona Dipolo-

permanente

Ponte de H

Éter tem oxigênio

como heteroátomo.

j ...oxi- Dipolo-

permanente

Dipolo permanente

com dipolo-

permanente

Ácido Carboxílico

tem C=O ligada a

–OH. j

...ico Ponte de H Ponte de H

Éster tem C=O

ligada a oxigênio

heteroátomo. j

...ato de Dipolo-

permanente

Ponte de H

Amina tem N ligado

a 1, 2 ou três

radicais orgânicos.

...amina Pontes de H

(primárias e

secundárias) nas

terciárias dipolo-

permanente

Ponte de H

Amida tem N ligado

a C=O.

...amida Pontes de H

(primárias e

secundárias) nas

terciárias dipolo-

permanente

Ponte de H

Como se aplica:

09. (ENEM) A curcumina, substância encontrada no pó-amarelo-alaranjado extraído da raiz da

cúrcuma ou açafrão-da-índia (Curcuma longa), aparentemente, pode ajudar a combater vários tipos

de câncer, o mal de Alzheimer e até mesmo retardar o envelhecimento. Usada há quatro milênios

por algumas culturas orientais, apenas nos últimos anos passou a ser investigada pela ciência

ocidental.

Na estrutura da curcumina, identificam-se grupos característicos das funções

a) éter e álcool.

b) éter e fenol.

c) éster e fenol.

d) aldeído e enol.

e) aldeído e éster.

Tópico 10: Isomerias

É o fenômeno pelo qual substâncias diferentes apresentam a mesma

fórmula molecular, ou seja, as moléculas diferentes têm os mesmos tipos de átomos e em mesma

proporção, porém elas têm estruturas diferentes.

As isomerias planas de compostos de mesma função são aquelas em que iremos

comparar compostos que pertencem ao mesmo grupo funcional, ou seja, um hidrocarboneto com

outro hidrocarboneto, um álcool com outro álcool, um éter com outro éter, ...

Gabarito: B

Nas isomerias planas de compostos de funções diferentes iremos comparar

compostos como: álcool com éter, aldeído com cetona, éster com ácidos carboxílicos, aldeídos com

cetonas...

A isomeria espacial ocorre quando não conseguimos diferenciar as substâncias

isômeras apenas pela observação da fórmula estrutural plana. Podemos dividir os isômeros

espaciais em dois grupos: os geométricos e os ópticos. O esquema ao lado mostra os conceitos

principais de isomeria óptica, principal isomeria em incidência em concursos.

Como se aplica:

(ENEM)

A talidomida é um sedativo leve e foi muito utilizado no tratamento de náuseas, comuns no início

da gravidez. Quando foi lançada, era considerada segura para o uso de grávidas, sendo

administrada como uma mistura racêmica composta pelos seus dois enantiômeros (R e S).

Entretanto, não se sabia, na época, que o enantiômero S leva à malformação congênita, afetando

principalmente o desenvolvimento normal dos braços e pernas do bebê.

COELHO, F. A. S. “Fármacos e quiralídade”. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, São Paulo,

n. 3, maio 2001 (adaptado).

Essa malformação congênita ocorre porque esses enantiômeros

a) reagem entre si.

b) não podem ser separados.

c) não estão presentes em partes iguais.

d) interagem de maneira distinta com o organismo.

e) são estruturas com diferentes grupos funcionais.

Gabarito: D