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