Química Verde: Definição e Princípios

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Quando falamos da Química Verde analisamos toda a interdisciplinaridade
existente no tema. É comum vermos as questões envolvendo o meio ambiente
relacionadas à Biologia e a Química, mas essa temática pode estar presente em
todas as disciplinas mudando apenas a abordagem sobre o assunto.
Embora seja um assunto recorrente no ENEM, é comum ser deixado de lado por
ser um conteúdo mais “fácil e intuitivo”. De fato, esse tema costuma ser menos
trabalhoso que Termoquímica, por exemplo, mas merece atenção especial
justamente por conversar com todas as áreas e assim, permitir um melhor
resultado geral nas provas.
Mas afinal, o que é a Química Verde?
Química Verde: definição
A Química Verde surgiu da necessidade de prevenir a poluição ligada às
atividades humanas ao meio ambiente, sendo definida pela primeira vez por
John Warner e Paul Anastas em 1991.
Pode-se definir essa parte da Química como sendo o desenvolvimento de
produtos químicos e processos que buscam a redução ou eliminação do uso e da
geração de substâncias perigosas. Ou seja, essa área possui como objetivo
principal desenvolver metodologias que gerem ou usem a menor quantidade de
produtos ou reagentes tóxicos.
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Desse modo, a Química Verde nada mais é que o uso da Química na prevenção
da poluição.
Princípios da Química Verde
A Química Verde apresenta 12 princípios diferentes que auxiliam a alcançar os
objetivos propostos na minimização da poluição ao meio ambiente. Todos têm
seu grau de importância e têm sido bastante aplicados no desenvolvimento de
produtos e processos.
1. Prevenção
O primeiro princípio da Química Verde relaciona-se com a ideia de que é melhor
prevenir a obtenção de subprodutos em um processo do que tratá-los
posteriormente. De um modo mais geral, se menos resíduos são formados ao
final de um processo, menores serão os gastos envolvidos com o tratamento
deles e também, menor será o descarte inadequado desses subprodutos.
2. Economia de átomos (eficiência atômica)
Esse princípio também é conhecido como síntese verde e possui como objetivo
principal incorporar todos os átomos presentes nos reagentes de uma reação no
produto desejado. Ou seja, toda a massa dos reagentes é convertida em um
produto sem a geração de resíduos ou subprodutos e assim, sem a necessidade
de tratamento ou de descarte.
3. Redução da toxicidade
Sempre que der, é importante substituir reagentes tóxicos em uma reação
química por outros reagentes que apresentam menor toxicidade. Desse modo,
em uma reação química, deve-se utilizar reagentes e formar produtos que não
apresentem nenhum risco à saúde humana e ao meio ambiente.
4. Desenvolvimento de produtos seguros
Esse princípio está intimamente relacionado com o processo de planejamento e
organização de uma reação química. Sendo assim, deve-se desenvolver e formar
produtos que apresentem a função desejada e também, com o menor nível de
toxicidade possível. O foco principal é em formar única e exclusivamente o
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composto de interesse, sem a produção de subprodutos ou de substâncias
tóxicas.
5. Diminuição de solventes e auxiliares
A ideia é não utilizar solventes ou outras substâncias auxiliares em uma reação
química. Sempre que possível, deve-se evitar o uso, principalmente de
substâncias que sejam tóxicas ao ambiente ou ao homem. Caso não seja possível
evitar o uso, deve-se optar por solventes de baixo impacto ambiental.
6. Eficiência energética e otimização da energia
Os métodos devem ser realizados em temperatura e pressão ambientes para
evitar o gasto de energia durante o processo químico. Assim, busca-se realizar
os processos químicos com o menor uso possível de energia e caso utilize, usar a
energia proveniente de uma fonte renovável.
7. Uso de matérias-primas renováveis
Os produtos e subprodutos de uma reação química devem ser reaproveitados
sempre que possível. Busca-se utilizar materiais reciclados ou renováveis para o
desenvolvimento de um processo.
8. Evitar derivações
Nesse princípio, busca-se evitar a ocorrência da reação química em mais de uma
etapa, uma vez que, etapas reacionais demandam mais reagentes e podem gerar
produtos indesejados.
9. Catálise
Esse princípio relaciona-se com o aumento da velocidade de um processo. Logo,
implica em uma redução no tempo de processamento da reação, diminuindo o
risco da geração de subprodutos e também promovendo o aumento do
rendimento da reação.
10. Geração de produtos degradáveis
A ideia é desenvolver produtos que sejam degradáveis, ou seja, que sofrem
decomposição ao final da sua vida útil, tornando-se então produtos inócuos ao
longo do tempo, e assim, não reajam com nenhuma outra substância e acabam
não promovendo a poluição do meio ambiente.
11. Análise dos processos em tempo real
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O acompanhamento dos processos precisa ser feito de maneira próxima e em
tempo real para que no surgimento de qualquer problema, o responsável possa
agir imediatamente. Com isso, se evita qualquer dano ao meio ambiente e
diminui-se as chances da geração de subprodutos ou resíduos.
12. Segurança
Todos os processos precisam ser realizados de maneira segura. Prioriza-se o
planejamento das reações para que as escolhas possam ser feitas visando
minimizar os riscos de acidentes, minimizando também, os danos gerados no
caso de algum acidente.
Conhecendo cada um dos princípios da Química Verde é possível dividir os
processos e produtos em três grandes categorias:
I. Uso de fontes renováveis ou reciclados de matéria-prima;
II. Aumento da eficiência energética ou então usar menos energia para gerar
a mesma quantidade de produto ou uma maior;
III. Evitar o uso e a geração de substâncias tóxicas e que possam ser
bioacumulativas.
1. (ENEM 2011) Um dos processos usados no tratamento do lixo é a incineração,
que apresenta vantagens e desvantagens. Em São Paulo, por exemplo, o lixo é
queimado a altas temperaturas e parte da energia liberada é transformada em
energia elétrica. No entanto, a incineração provoca a emissão de poluentes na
atmosfera.
Uma forma de minimizar a desvantagem da incineração, destacada no texto, é
(a) aumentar o volume do lixo incinerado para aumentar a produção de energia
elétrica.
(b) fomentar o uso de filtros nas chaminés dos incineradores para diminuir a
poluição do ar.
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(c) aumentar o volume do lixo para
baratear os custos operacionais
relacionados ao processo.
(d) fomentar a coleta seletiva de lixo
nas cidades para aumentar o volume
de lixo incinerado.
(e) diminuir a temperatura de
incineração do lixo para produzir
maior quantidade de energia
elétrica.
2. (ENEM 2012) Para diminuir o
acúmulo de lixo e o desperdício de
materiais de valor econômico e,
assim, reduzir a exploração de
recursos naturais, adotou-se, em
escala internacional, a política dos
três erres: Redução, Reutilização e
Reciclagem.
Um exemplo de reciclagem é a
utilização de
(a) garrafas de vidro retornáveis para
cerveja ou refrigerante.
(b) latas de alumínio como material
para fabricação de lingotes.
(c) sacos plásticos de supermercado
como acondicionantes de lixo
caseiro.
(d) embalagens plásticas vazias e
limpas para acondicionar outros
alimentos.
(e) garrafas PET recortadas em tiras
para fabricação de cerdas de
vassouras.
3. (ENEM 2012) O rótulo de um
desodorante aerossol informa ao
consumidor que o produto possui em
sua composição os gases isobutano,
butano e propano, dentre outras
substâncias. Além dessa informação,
o rótulo traz, ainda, a inscrição “Não
contém CFC”. As reações a seguir,
que ocorrem na estratosfera,
justificam a não utilização de CFC
(clorofluorcarbono ou Freon) nesse
desodorante:
A preocupação com as possíveis
ameaças à camada de ozônio (O3)
baseia-se na sua principal função:
proteger a matéria viva na Terra dos
efeitos prejudiciais dos raios solares
ultravioleta.A absorção da radiação
ultravioleta pelo ozônio
estratosférico é intensa o suficiente
para eliminar boa parte da fração de
ultravioleta que é prejudicial à vida.
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A finalidade da utilização dos gases
isobutano, butano e propano neste
aerossol é
(a) substituir o CFC, pois não reagem
com o ozônio, servindo como gases
propelentes em aerossóis.
(b) servir como propelentes, pois,
como são muito reativos, capturam o
Freon existente livre na atmosfera,
impedindo a destruição do ozônio.
(c) reagir com o ar, pois se
decompõem espontaneamente em
dióxido de carbono (CO2) e água
(H2O), que não atacam o ozônio.
(d) impedir a destruição do ozônio
pelo CFC, pois os hidrocarbonetos
gasosos reagem com a radiação UV,
liberando hidrogênio (H2), que reage
com o oxigênio do ar (O2), formando
água (H2O).
(e) destruir o CFC, pois reagem com a
radiação UV, liberando carbono (C),
que reage com o oxigênio do ar (O2),
formando dióxido de carbono (CO2),
que é inofensivo para a camada de
ozônio.
4. (ENEM 2013) Química Verde pode
ser definida como a criação, o
desenvolvimento e a aplicação de
produtos e processos químicos para
reduzir ou eliminar o uso e a geração
de substâncias nocivas à saúde
humana e ao ambiente. Sabe-se que
algumas fontes energéticas
desenvolvidas pelo homem exercem,
ou têm potencial para exercer, em
algum nível, impactos ambientais
negativos.
CORRÊA, A. G.; ZUIN, V. G. (Orgs).
Química Verde: fundamentos e
aplicações. São Carlos: EdUFSCar,
2009.
À luz da Química Verde, métodos
devem ser desenvolvidos para
eliminar ou reduzir a poluição do ar
causada especialmente pelas
(a) hidrelétricas
(b) termelétricas
(c) usinas geotérmicas
(d) fontes de energia solar
(e) fontes de energia eólica
5. (ENEM 2014) Com o objetivo de
substituir as sacolas de polietileno,
alguns supermercados têm utilizado
um novo tipo de plástico ecológico,
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que apresenta em sua composição
amido de milho e uma resina
polimérica termoplástica, obtida a
partir de uma fonte petroquímica.
ERENO, D. Plásticos de vegetal.
Pesquisa Fapesp, n. 179, jan. 2011
(adaptado).
Nesses plásticos, a fragmentação da
resina polimérica é facilitada porque
os carboidratos presentes
(a) dissolvem-se na água.
(b) absorvem água com facilidade.
(c) caramelizam por aquecimento e
quebram.
(d) são digeridos por organismos
decompositores.
(e) decompõem-se espontaneamente
em contato com água e gás
carbônico.
6. (ENEM 2015) A química verde
permite o desenvolvimento
tecnológico com danos reduzidos ao
meio ambiente, e encontrar rotas
limpas tem sido um grande desafio.
Considere duas rotas diferentes
utilizadas para a obtenção de ácido
adípico, um insumo muito
importante para a indústria têxtil e
de lubrificantes
Que fator contribui positivamente
para que a segunda rota de síntese
seja verde em comparação com a
primeira?
(a) Etapa única na síntese.
(b) Obtenção do produto puro.
(c) Ausência de reagentes oxidantes.
(d) Ausência de elementos metálicos
no processo.
(e) Gasto de energia nulo na
separação do produto.
7. (ENEM 2015) O ar atmosférico
pode ser utilizado para armazenar o
excedente de energia gerada no
sistema elétrico, diminuindo seu
desperdício, por meio do seguinte
processo: água e gás carbônico são
inicialmente removidos do ar
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atmosférico e a massa de ar restante
é resfriada até -198°C. Presente na
proporção de 78% dessa massa de ar,
o nitrogênio gasoso é liquefeito,
ocupando um volume 700 vezes
menor. A energia excedente do
sistema elétrico é utilizada nesse
processo, sendo parcialmente
recuperada quando o nitrogênio
líquido, exposto à temperatura
ambiente, entra em ebulição e se
expande, fazendo girar turbinas que
convertem energia mecânica em
energia elétrica.
MACHADO, R. Disponível em:
www.correiobraziliense.com.br.
Acesso em: 9 set. 2013 (adaptado).
No processo descrito, o excedente de
energia elétrica é armazenado pela
(a) expansão do nitrogênio durante a
ebulição.
(b) absorção de calor pelo nitrogênio
durante a ebulição.
(c) realização de trabalho sobre o
nitrogênio durante a liquefação.
(d) retirada de água e gás carbônico
da atmosfera antes do resfriamento.
(e) liberação de calor do nitrogênio
para a vizinhança durante a
liquefação.
8. (ENEM 2016) A coleta das fezes
dos animais domésticos em sacolas
plásticas e o seu descarte em lixeiras
convencionais podem criar
condições de degradação que geram
produtos prejudiciais ao meio
ambiente (Figura 1).
A Figura 2 ilustra o Projeto Park
Spark, desenvolvido em Cambridge,
MA (EUA), em que as fezes dos
animais domésticos são recolhidas
em sacolas biodegradáveis e jogadas
em um biodigestor instalado em
parques públicos; e os produtos são
utilizados em equipamentos no
próprio parque.
Uma inovação desse projeto é
possibilitar o(a)
(a) queima de gás metano.
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(b) armazenamento de gás
carbônico.
(c) decomposição aeróbica das fezes.
(d) uso mais eficiente de
combustíveis fósseis.
(e) fixação de carbono em moléculas
orgânicas.
9. (ENEM 2017) Para se adequar às
normas ambientais atuais, as
construtoras precisam prever em
suas obras a questão do uso de
materiais de modo a minimizar os
impactos causados no local. Entre
esses materiais está o chamado
concregrama ou pisograma, que é
um tipo de revestimento composto
por peças de concreto com áreas
vazadas, preenchidas com solo
gramado.
As figuras apresentam essas duas
formas de piso feitos de concreto.
A utilização desse tipo de piso em
uma obra tem o objetivo de evitar, no
solo, a
(a) impermeabilização.
(b) diminuição da temperatura.
(c) acumulação de matéria orgânica.
(d) alteração do pH.
(e) salinização.
10. (ENEM 2017) A figura mostra o
funcionamento de uma estação
híbrida de geração de eletricidade
movida a energia eólica e biogás.
Essa estação possibilita que a
energia gerada no parque eólico seja
armazenada na forma de gás
hidrogênio, usado no fornecimento
de energia para a rede elétrica
comum e para abastecer células a
combustível.
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Mesmo com ausência de ventos por
curtos períodos, essa estação
continua abastecendo a cidade onde
está instalada, pois o(a)
(a) planta mista de geração de
energia realiza eletrólise para enviar
energia à rede de distribuição
elétrica.
(b) hidrogênio produzido e
armazenado é utilizado na
combustão com o biogás para gerar
calor e eletricidade.
(c) conjunto de turbinas continua
girando com a mesma velocidade,
por inércia, mantendo a eficiência
anterior.
(d) combustão da mistura
biogás-hidrogênio gera diretamente
energia elétrica adicional para a
manutenção da estação.
(e) planta mista de geração de
energia é capaz de utilizar todo o
calor fornecido na combustão para a
geração de eletricidade.
11. (ENEM 2017) Pesquisadores
conseguiram estimular a absorção
de energia luminosa em plantas
graças ao uso de nanotubos de
carbono. Para isso, nanotubos de
carbono “se inseriram” no interior
dos cloroplastos por uma montagem
espontânea, através das membranas
dos cloroplastos. Pigmentos da
planta absorvem as radiações
luminosas, os elétrons são
“excitados” e se deslocam no interior
das membranas dos cloroplastos, e a
planta utiliza em seguida essa
energia elétrica para a fabricação de
açúcares. Os nanotubos de carbono
podem absorver comprimentos de
onda habitualmente não utilizados
pelos cloroplastos, e os
pesquisadores tiveram a ideia de
utilizá-los como “antenas”,
estimulando a conversão de energia
solar pelos cloroplastos, com o
aumento do transporte de elétrons.
Nanotubos de carbono incrementam
a fotossíntese de plantas. Disponível
em: http://lqes.iqm.unicamp.br.
Acesso em: 14 nov. 2014 (adaptado)
O aumento da eficiência
fotossintética ocorreu pelo fato de os
nanotubos de carbono promoverem
diretamente a
(a) utilização de água.(b) absorção de fótons.
(c) formação de gás oxigênio.
(d) proliferação dos cloroplastos.
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(e) captação do dióxido de carbono.
12. (ENEM 2018) Companhias que
fabricam jeans usam cloro para o
clareamento, seguido de lavagem.
Algumas estão substituindo o cloro
por substâncias ambientalmente
mais seguras como peróxidos, que
podem ser degradados por enzimas
chamadas peroxidases. Pensando
nisso, pesquisadores inseriram
genes codificadores de peroxidases
em leveduras cultivadas nas
condições de clareamento e lavagem
dos jeans e selecionaram as
sobreviventes para produção dessas
enzimas.
TORTOGA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE,
C. L. Microbiologia. Rio de Janeiro:
Artmed, 2016 (adaptado).
Nesse caso, o uso dessas leveduras
modificadas objetiva
(a) reduzir a quantidade de resíduos
tóxicos nos efluentes das lavagens.
(b) eliminar a necessidade de
tratamento da água consumida.
(c) elevar a capacidade de
clareamento dos jeans.
(d) aumentar a resistência do jeans a
peróxidos.
(e) associar ação bactericida ao
clareamento.
13. (ENEM 2018) O alemão Fritz
Haber recebeu o Prêmio Nobel de
química de 1918 pelo
desenvolvimento de um processo
viável para a síntese da amônia (NH3
). Em seu discurso de premiação,
Haber justificou a importância do
feito dizendo que:
“Desde a metade do século passado,
tornou-se conhecido que um
suprimento de nitrogênio é uma
necessidade básica para o aumento
das safras de alimentos; entretanto,
também se sabia que as plantas não
podem absorver o nitrogênio em sua
forma simples, que é o principal
constituinte da atmosfera. Elas
precisam que o nitrogênio seja
combinado […] para poderem
assimilá-lo.
Economias agrícolas basicamente
mantêm o balanço do nitrogênio
ligado. No entanto, com o advento da
era industrial, os produtos do solo
são levados de onde cresce a
colheita para lugares distantes, onde
são consumidos, fazendo com que o
nitrogênio ligado não retorne à terra
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da qual foi retirado. Isso tem gerado
a necessidade econômica mundial
de abastecer o solo com nitrogênio
ligado. […] A demanda por nitrogênio,
tal como a do carvão, indica quão
diferente nosso modo de vida se
tornou com relação ao das pessoas
que, com seus próprios corpos,
fertilizam o solo que cultivam. Desde
a metade do último século, nós
vínhamos aproveitando o
suprimento de nitrogênio do salitre
que a natureza tinha depositado nos
desertos montanhosos do Chile.
Comparando o rápido crescimento
da demanda com a extensão
calculada desses depósitos, ficou
claro que em meados do século atual
uma emergência seríssima seria
inevitável, a menos que a química
encontrasse uma saída.”
HABER, F. The Synthesis of
Ammonia from its Elements.
Disponível em: www.nobelprize.org.
Acesso em: 13 jul. 2013 (adaptado).
De acordo com os argumentos de
Haber, qual fenômeno teria
provocado o desequilíbrio no
“balanço do nitrogênio ligado”?
(a) O esgotamento das reservas de
salitre no Chile.
(b) O aumento da exploração de
carvão vegetal e carvão mineral.
(c) A redução da fertilidade do solo
nas economias agrícolas.
(d) A intensidade no fluxo de
pessoas do campo para as cidades.
(e) A necessidade das plantas de
absorverem sais de nitrogênio
disponíveis no solo.
14. (ENEM 2019) O concreto utilizado
na construção civil é um material
formado por cimento misturado a
areia, a brita e a água. A areia é
normalmente extraída de leitos de
rios e a brita, oriunda da
fragmentação de rochas. Impactos
ambientais gerados no uso do
concreto estão associados à extração
de recursos minerais e ao descarte
indiscriminado desse material. Na
tentativa de reverter esse quadro, foi
proposta a utilização de concreto
reciclado moído em substituição ao
particulado rochoso graúdo na
fabricação de novo concreto, obtendo
um material com as mesmas
propriedades que o anterior.
O benefício ambiental gerado nessa
proposta é a redução do(a)
(a) extração da brita.
(b) extração de areia.
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(c) consumo de água.
(d) consumo de concreto.
(e) fabricação de cimento.
15. (ENEM 2019) Um alimento
orgânico deve apresentar em sua
embalagem o selo de uma
instituição certificadora, garantindo
ao consumidor que, além de ser um
alimento isento de agrotóxicos,
também é produzido com técnicas
planejadas e controladas. A técnica
de produção desses alimentos causa
menor impacto aos recursos
naturais, contribuindo para melhorar
a qualidade de vida das pessoas.
Nesse sistema de produção de
alimentos vegetais, o controle de
insetos é manejado por meio do(a)
(a) prática de adubação verde.
(b) emprego da compostagem.
(c) controle da irrigação do solo.
(d) utilização de predadores naturais.
(e) uso de sementes inoculadas com
Rhizobium.
16. (ENEM 2019) A cada safra, a
quantidade de café beneficiado é
igual à quantidade de resíduos
gerados pelo seu beneficiamento. O
resíduo pode ser utilizado como
fertilizante, pois contém cerca de
6,5% de pectina (um polissacarídeo),
aproximadamente 25% de açúcares
fermentáveis (frutose, sacarose e
galactose), bem como resíduos de
alcaloides (compostos aminados)
que não foram extraídos no
processo.
LIMA, L. K. S. et al. Utilização de
resíduo oriundo da torrefação do
café na agricultura em substituição
à adubação convencional. ACSA —
Agropecuária Científica no
Semi-Árido, v. 10, n. 1, jan.-mar., 2014
(adaptado).
Esse resíduo contribui para a
fertilidade do solo, pois
(a) possibilita a reciclagem de
carbono e nitrogênio.
(b) promove o deslocamento do
alumínio, que é tóxico.
(c) melhora a compactação do solo
por causa da presença de pectina.
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(d) eleva o pH do solo em função da
degradação dos componentes do
resíduo.
(e) apresenta efeitos inibidores de
crescimento para a maioria das
espécies vegetais pela cafeína.
17. (ENEM 2020) A Química Verde é
um ramo da química que prega o
desenvolvimento de processos
eficientes, que transformem a maior
parte do reagente em produto, de
forma mais rápida e seletiva, que
utilizem poucos reagentes, que
produzam somente o produto
desejado, evitando a formação de
coprodutos, e que utilizem solventes
não agressivos ao meio ambiente.
Assim, as indústrias contornariam
problemas relacionados à poluição
ambiental e ao desperdício de água e
energia.
O perfil de um processo que segue
todos os princípios desse ramo da
química pode ser representado por:
(a) A + B + C → D (a reação ocorre a
altas pressões).
(b) A + B → C + D (a reação é
fortemente endotérmica).
(c) A + 3B → C (a reação ocorre com
uso de solvente orgânico).
(d) 3A + 2B → 2C→ 3D + 2E (a reação
ocorre sob pressão atmosférica).
(e) A + ½ B → C (a reação ocorre com
o uso de um catalisador contendo
um metal não tóxico).
18. (ENEM 2020) A enorme
quantidade de resíduos gerados pelo
consumo crescente da sociedade
traz para a humanidade uma
preocupação socioambiental, em
especial pela quantidade de lixo
produzido. Além da reciclagem e do
reuso, pode-se melhorar ainda mais
a qualidade de vida, substituindo
polímeros convencionais por
polímeros biodegradáveis.
Esses polímeros têm grandes
vantagens socioambientais em
relação aos convencionais porque
(a) Não são tóxicos.
(b) Não precisam ser reciclados.
(c) Não causam poluição ambiental
quando descartados.
(d) São degradados em um tempo
bastante menor que os
convencionais.
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(e) Apresentam propriedades
mecânicas semelhantes aos
convencionais.
19. (ENEM 2020) Mega espetáculos
com queima de grande quantidade
de fogos de artifício em festas de
final de ano são muito comuns no
Brasil. Após a queima, grande
quantidade de material particulado
permanece suspensa no ar. Entre os
resíduos, encontram-se compostos
de sódio, potássio, bário, cálcio,
chumbo, antimônio, cromo, além de
percloratos e gases, como os óxidos
de nitrogênio e enxofre.
BRUNNING, A.The Chemistry of
Firework Pollution. Disponível em:
www.compoudchem.com Acesso
em: 1 dez. 2017 (adaptado)
Esses espetáculos promovem riscos
ambientais, porque:
(a) As substâncias resultantes da
queima de fogos são inflamáveis.
(b) Os resíduos produzidos na
queima de fogos de artifício ainda
são explosivos.
(c) O sódio e o potássio são os
principais responsáveis pela
toxicidade do produto da queima.
(d) Os produtos da queima contêm
metais pesados e gases tóxicos que
resultam em poluição atmosférica.
(e) O material particulado gerado se
deposita na superfície das folhas das
plantas impedindo os processos de
respiração celular.
20. (ENEM 2021) Com o aumento da
população de suínos no Brasil,
torna-se necessária a adoção de
métodos para reduzir o potencial
poluidor dos resíduos dessa
agroindústria, uma vez que,
comparativamente ao esgoto
doméstico, os dejetos suínos são 200
vezes mais poluentes. Sendo assim,
a utilização desses resíduos como
matéria-prima na obtenção de
combustíveis é uma alternativa que
permite diversificar a matriz
energética nacional, ao mesmo
tempo em que parte dos recursos
hídricos do país são preservados.
BECK. A. M. Resíduos suínos como
alternativa energética sustentável.
XXVII Encontro Nacional de
Engenharia de Produção. Anais
ENEGEP, Foz do Iguaçu, 2007
(adaptado).
O biocombustível a que se refere o
texto é o
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http://www.compoudchem.com/
(a) etanol.
(b) biogás.
(c) butano.
(d) metanol.
(e) biodiesel.
21. (ENEM 2011) O etanol é
considerado um biocombustível
promissor, pois, sob o ponto de vista
do balanço de carbono, possui uma
taxa de emissão praticamente igual
a zero. Entretanto, esse não é o único
ciclo biogeoquímico associado à
produção de etanol. O plantio da
cana-de-açúcar, matéria-prima para
a produção de etanol, envolve a
adição de macronutrientes como
enxofre, nitrogênio, fósforo e
potássio, principais elementos
envolvidos no crescimento de um
vegetal.
Revista Química Nova na Escola. no
28, 2008.
O nitrogênio incorporado ao solo,
como consequência da atividade
descrita anteriormente, é
transformado em nitrogênio ativo e
afetará o meio ambiente, causando
(a) o acúmulo de sais insolúveis,
desencadeando um processo de
salinificação do solo.
(b) a eliminação de microrganismos
existentes no solo responsáveis pelo
processo de desnitrificação.
(c) a contaminação de rios e lagos
devido à alta solubilidade de íons
como NO3
– e NH4
+ em água.
(d) a diminuição do pH do solo pela
presença de NH3, que reage com a
água, formando o NH4OH (aq).
(e) a diminuição da oxigenação do
solo, uma vez que o nitrogênio ativo
forma espécies químicas do tipo NO2,
NO3
– , N2O.
1. A incineração do lixo resulta na
liberação de gases tóxicos na
atmosfera. Nesse caso, para diminuir
a poluição causada pela emissão
desses gases poluentes pode-se
utilizar filtros nas chaminés dos
incineradores.
Resposta: B
2. Dentre as alternativas, a opção que
abrange um processo de reciclagem
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https://vaiquimica.com.br/enxofre/
https://vaiquimica.com.br/sais/
é a transformação das latas de
alumínio em lingotes. A utilização
de garrafas retornáveis, sacos de
supermercado como lixo,
embalagens plásticas para guardar
alimentos e garrafas PET como
vassouras, são exemplos de
reutilização.
Resposta: B
3. A finalidade do uso do isobutano,
butano e propano é a de substituir os
CFCs utilizados nos aerossóis. Esses
gases não impactam a camada de
ozônio, uma vez que, possuem baixa
reatividade já que são alcanos.
Resposta: A
4. As termelétricas funcionam com a
queima de combustíveis fósseis
gerando gases nocivos à saúde
humana e também ao ambiente,
como por exemplo, óxidos de
enxofre, carbono e nitrogênio que
podem provocar chuvas ácidas e até
mesmo agravar o efeito estufa.
Analisando as outras alternativas,
sabe-se que as hidrelétricas geram
CO2 e gás metano (CH4) durante o
processo de produção de energia,
mas esses gases, embora sejam
prejudiciais ao ambiente, não são
nocivos à saúde humana. As demais
usinas, geotérmicas, energia solar e
eólica, não apresentam pontos
negativos ao ambiente e nem à
saúde humana.
Resposta: B
5. A fragmentação da resina
polimérica nesses plásticos é
facilitada porque os carboidratos
presentes nesse plástico ecológico
são digeridos por organismos
decompositores.
Considerando a digestão do amido,
temos uma reação de hidrólise:
(C6H10O5)n + H2O → n C6H12O6 (glicose)
O amido, devido à sua elevada cadeia
carbônica, não é solúvel em água. Já
os monossacarídeos, como a glicose,
podem sofrer uma reação de
caramelização durante o
aquecimento e se quebram.
Resposta: D
6. Ao comparar as duas reações
apresentadas, verifica-se uma
diminuição no número de etapas do
processo.
Segundo a Química Verde, a
diminuição de etapas em um
processo favorece o aproveitamento
dos reagentes que deixam de
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produzir subprodutos que sejam
tóxicos. Além disso, na segunda
reação não se utiliza substâncias
corrosivas e a temperatura para o
acontecimento da reação é menor
que a da primeira reação.
Resposta: A
7. O excedente de energia elétrica é
armazenado pela realização de
trabalho sobre o nitrogênio durante a
liquefação. Essa energia armazenada
é devido ao trabalho que é realizado
para liquefazer o nitrogênio.
Desse modo, quando o gás se
expande, ele realiza trabalho,
liberando (e “devolvendo”) a energia
armazenada.
Resposta: C
8. No biodigestor, a decomposição da
matéria orgânica resulta na
liberação de metano (CH4), que é
queimado e usado como fonte de
geração de energia elétrica na
própria localidade do parque.
Resposta: A
9. O objetivo desse tipo de piso é
evitar a impermeabilidade da água
no solo.
Resposta: A
10. As turbinas eólicas geram
hidrogênio que podem ser
armazenados e usados
posteriormente, quando não há a
presença de vento.
Quando não há vento por curtos
períodos de tempo, pode-se utilizar o
biogás juntamente com o hidrogênio,
o que promove a combustão do
biogás gerando energia na forma de
calor. Este calor é usado para
promover a evaporação da água
formando vapores que acionam
novamente as turbinas, fornecendo
energia mecânica para os geradores
elétricos.
Resposta: B
11. O aumento da eficiência
fotossintética está relacionada ao
fato de que os nanotubos de carbono
promoveram a absorção de fótons
em comprimentos de ondas que
habitualmente não são utilizados
pelos cloroplastos.
Resposta: B
12. A utilização das leveduras
modificadas visa reduzir a poluição
nas águas, ao substituir o cloro por
substâncias mais seguras
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ambientalmente, diminuindo assim,
a quantidade de resíduos tóxicos nos
efluentes de água.
Resposta: A
13. Segundo o discurso de Haber, o
transporte dos produtos do solo do
lugar de plantio a lugares distantes
para o consumo, promove o
desequilíbrio do nitrogênio ligado.
Esse fato se deve ao fluxo de pessoas
do campo para a cidade que provoca
um maior consumo de produtos
vegetais na cidade, que interfere na
ciclagem de nitrogênio na zona
rural.
Resposta: D
14. De acordo com o enunciado, a
utilização do concreto reciclado
moído é para que seja um substituto
do particulado rochoso, ou seja, da
brita natural. Sendo assim, o
benefício ambiental dessa
substituição é a redução da extração
da brita.
Resposta: A
15. Na agricultura orgânica, o
controle de pragas é realizado de
modo natural, uma vez que substitui
o uso de produtos químicos, gerando
menor impacto ao ambiente.
Resposta: D
16. A presença de açúcares
fermentáveis nos resíduos liberam
gás carbônico, após sofrerem esse
processo, na atmosfera e energia
para decompositores que liberam
minerais para o solo. Já os resíduos
aminados ao serem decompostos
liberam nitrogênio inorgânico.
Resposta: A
17. Considerando os princípios
elencados da Química Verde, tem-se
que a reação que ocorre com a
utilização deum catalisador sem a
presença de um metal tóxico e
gerando apenas o produto de
interesse está de acordo com as
ideias propostas.
A alternativa a apresenta um
processo que ocorre a altas pressões,
enquanto a alternativa b apresenta
um processo endotérmico, em que os
dois, necessitam de alguma forma
de energia para acontecer. Na
alternativa c ocorre o uso de
solvente orgânico, que muitas vezes,
é tóxico. Enquanto na alternativa d,
há a formação de coprodutos.
Resposta: E
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18. A degradação de polímeros
convencionais pode levar muitos
anos no meio ambiente. Enquanto,
os biodegradáveis têm uma
permanência menor no meio
ambiente, o que diminui também os
efeitos nocivos da sua presença.
Resposta: D
19. Como citado no enunciado, a
queima de fogos de artifício libera
resíduos que contêm metais pesados
como o chumbo, o antimônio e o
cromo e gases tóxicos como os
óxidos de nitrogênio e enxofre. A
liberação desses produtos promove a
poluição atmosférica.
Resposta: D
20. A utilização dos resíduos suínos
como biocombustível permite que os
materiais orgânicos sejam
decompostos gerando gases que
podem ser utilizados para a
produção de energia.
Predominantemente, o gás principal
é o metano.
matéria orgânica → CH4 + CO2 +
resíduo
Essas características referem-se ao
biocombustível conhecido como
biogás.
Resposta: B
21. O problema relacionado ao uso
dos fertilizantes é devido ao
aumento da concentração de
nitrogênio no solo. Com isso, o
nitrogênio acaba sendo incorporado
na forma de sais solúveis que
apresentam íons amônio (NH4
+) e
nitrato (NO3
–).
Apesar de serem absorvidos pelas
plantas de modo fácil, em dias de
chuva, podem ser arrastados
chegando aos lençóis freáticos
servindo então de nutrientes para as
algas aumentando então a
concentração de matéria orgânica,
mas diminuindo a disponibilidade
de oxigênio na água.
Resposta: C
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