Enem 2020 - dia 2 - Ciências da natureza e suas tecnologias

O método citado é mais um dos vários possíveis para a determinação exata de qual tipo de verminose o indivíduo é acometido. Na cetrífugo-flutuação os ovos detectados são aqueles que flutuam na solução escolhida. Em uma solução com densidade 1,15 g mL^-1 serão detectados todos aqueles ovos que tiverem densidade menor do que a solução, uma vez que eles flutuarão na superfície e estarão disponíveis para a detecção. Aqueles que tiverem densidade igual, ou menor, ficarão distribuídos no líquido e não poderão ser identificados.

A tabela apresentada cita a densidade média dos ovos de diversos parasitas causadores de verminoses típicas e endêmicas em algumas regiões do país. 

Se os ovos citados fossem submetidos à cetrífugo-flutuação, os de Schistosoma mansoni e Taenia saginata não flutuariam, pois possuem densidade média maior do que a do líquido empregado.

Já os ovos de Ancylostoma, Ascaris lumbricoides e Ascaris suum, por possuírem densidade menor do que a da solução, flutuariam no líquido e poderiam ser detectados.

a) Incorreta.

b) Incorreta.

c) Correta.

d) Incorreta.

e) Incorreta.

O primeiro passo para escolher o método de separação dos componentes de uma mistura é classificar a mistura como homogênea ou heterogênea. Como a solubilidade do acetado de etila em água é baixa, podemos concluir que se trata de uma mistura heterogênea.

Além disso, o estado físico dos componentes também é importante. Como não há menção às condições de temperatura e pressão, admitimos o padrão ambiente: 25°C e 1atm. A água tem ponto de fusão 0°C e ebulição 100°C, logo se encontra no estado líquido, enquanto o texto indica o ponto de fusão -83°C do acetato de etila e compara sua pressão de vapor do com a água nas condições do procedimento, logo também se encontra no estado líquido.

A partir dessas informações, podemos julgar as alternativas:

a) Incorreta. Como o método de separação por evaporação ocorre em sistema aberto, o técnico não conseguiria recuperar o acetato de etila.

b) Incorreta. A filtração permite a recuperação de sólidos de misturas heterogêneas de sólido-líquido ou de sólido-gás.

c) Incorreta. A destilação simples é um método de separação de misturas homogêneas de sólido-líquido.

d) Incorreta. A centrifugação é um método de separação utilizado em misturas heterogênas sólido-líquido em que somente a ação da gravidade não promove a separação dos componentes, pois a rotação do aparelho promove uma aceleração centrípeta dos componentes, que auxilia na separação.

e) Correta. Como a mistura é heterogênea entre dois líquidos com densidades diferentes, a ação da gravidade sobre o sistema em repouso promove a separação dos componentes, sendo o mais denso escoado num funil de decantação para outro recipiente.

Para julgarmos as alternativas, devemos conhecer a constituição e algumas propriedades do petróleo: líquido escuro e viscoso, insolúvel na água, menos denso que a água e formado majoritariamente por uma mistura de hidrocarbonetos do tipo alcanos.

a) Incorreta. O petróleo não reage com a água, logo não há degradação dos componentes presentes na mistura.

b) Incorreta. O petróleo não se mistura com a água, pois não há interação entre os hidrocarbonetos (apolares) e a água (polar). Assim, não ocorre acidificação do meio, já que não há liberação de prótons ($H^{+}$) na água do mar.

c) Incorreta. O petróleo é insolúvel em água.

d) Correta. Por não interagir com água devido a presença de componentes apolares (hidrocarbonetos), o petróleo é classifcado como hodrofóbico. É menos denso que a água e, por isso, forma uma camada na superfície impedindo trocas gasosas entre a água do mar e a atmosfera.

e) Incorreta. O petróleo é uma mistura de hidrocarbonetos, desde os de pequena cadeia (mais voláteis) até componentes de cadeia longas que contém grande número de átomos de carbono (baixa voltatilidade).

Esta questão trata de diversos conhecimentos referentes à genética do sistema ABO, transfusões sanguíneas e genética de populações.

O sistema ABO descoberto por Karl Landsteiner no começo do século XX é o principal sistema de diferenciação dos tipos sanguíneos, sendo geneticamente determinado por um gene localizado no cromossomo 9. Este gene apresenta um caso de polialelia, uma vez que possui os alelos I^A, I^B e i. O alelo I^A determina a síntese do aglutinogênio A, o alelo I^B determina a síntese do aglutinogênio B, e o alelo i não determina a síntese dos aglutinogênios citados. O aglutinogênio trata de uma glicoproteína localizada na face externa das membranas dos glóbulos vermelhos, células mais abundantes no sangue. Estes aglutinogênios, quando presentes em um outro ser humano, podem ser reconhecidos por glóbulos brancos que irão desencadear uma resposta imune contra estes aglutinogênios. Assim, uma transfusão sanguínea só será bem-sucedida se os aglutinogênios das hemácias do doador não gerarem uma resposta imune no organismo receptor. Para determinar a compatibilidade na transfusão, devemos analisar quais sãos os aglutinogênios do doador e quais anticorpos do receptor. Caso o indivíduo receptor possua anticorpos contra as hemácias do doador, a transfusão não deve ser feita.

Os três alelos (I^A, I^B e i) citados anteriormente são capazes de determinar os quatro tipos sanguíneos: tipo A, B, AB e O. Assim, dependendo do genótipo para os três alelos, o indivíduo terá um determinado tipo sanguíneo. Veja o quadro abaixo com os genótipos, a relação de aglutinogênios e anticorpos presentes nos tipos sanguíneos do sistema ABO:

Seguindo o raciocínio apresentado e o quadro acima, um indivíduo o tipo B poderá receber sangue de doadores dos tipos B e O, afinal, estes dois tipos sanguíneos não possuem o aglutinogênio A, substância estranha para o indivíduo do tipo B e que geraria uma resposta imune indesejável.

A genética de populações corresponde a uma área da biologia que analisa o comportamento e frequência de genes em populações. No início dos anos 1900, Hardy e Weinberg propuseram um modelo matemático que permite estimar as frequências alélicas e gênicas em uma população em equilíbrio. O princípio afirma que “em uma população infinitamente grande, em que os cruzamentos ocorrem por acaso e sobre a qual não atuam fatores evolutivos, as frequências alélicas e genotípicas permanecem constantes ao longo do tempo”. Uma população em equilíbrio possui as seguintes características:

- populações muito grandes

- populações pan-míticas, ou seja, os cruzamentos são aleatórios e não-preferenciais

- populações que não sofrem ação evolutiva, ou seja, não sofrem os fatores evolutivos como mutação, seleção natural, migração e deriva genética

Para determinar a frequência dos alelos e genótipos em uma população em equilíbrio, utiliza-se as notações a seguir:

Com as informações fornecidas pelo enunciado, tem-se que:

f(I^AI^A) = p² = 0,16 à p = 0,4

f(ii) = r² = 0,25 à r = 0,5

Se p+q+r=1, portanto, q = 0,1

A frequência de indivíduos B e O, doadores compatíveis para o tipo B, nesta população em equilíbrio será dada por:

f(tipo B) = f(I^BI^B) + f(I^Bi) = q² + 2qr = 0,1² + 2*0,1*0,5 = 0,11

f(tipo O) = r² = 0,25

f(doadores compatíveis) = 0,11 + 0,25 = 0,36

a) Incorreta.

b) Incorreta.

c) Incorreta.

d) Correta.

e) Incorreta.

Nos humanos, a digestão de carboidratos ocorre em diferentes etapas, locais e em diferentes condições. Ao entrar em contato com a saliva, durante a mastigação, o alimento glicídico sofre ação da amilase salivar também chamada de ptialina. Esta enzima catalisa a hidrólise do polissacarídeo amido, gerando a maltose, que é um dissacarídeo. A atividade ótima da ptialina ocorre em um pH em torno de 7, que é o pH aproximado da secreção salivar e, portanto, da boca. Ao passar pelo esôfago, a digestão continua, porém, ela é interrompida ao chegar no estômago, já que a secreção de HCl (ácido clorídrico) provoca a queda no pH do microambiente estomacal e reduz drasticamente a atividade enzimática da ptialina. Ao chegar no duodeno (porção inicial do intestino delgado), tanto a maltose quanto o amido ainda não digerido sofrerão digestão por atividade da maltase do suco entérico e amilase pancreática do suco pancreático, respectivamente. Após a digestão, as moléculas de glicose, produtos do processo catalítico, serão absorvidas pelos enterócitos, células que revestem o intestino delgado. Embora tanto o amido quanto a celulose sejam polissacarídeos, a celulose não é digerida pelo sistema digestório humano, pois não dispomos de enzimas (denominadas celulases) capazes de hidrolisar esse tipo de carboidrato, o que explica o emprego funcional da fibra para proteger o princípio ativo de liberação antecipada. Após essas considerações, podemos julgar as alternativas.

a) Incorreta. O revestimento de celulose tem como objetivo evitar que o princípio ativo seja liberado no estômago, já que no pH ácido estomacal, as fibras de celulose se mantêm intactas e protegem o medicamento.

b) Incorreta. O medicamento tem que ser liberado no intestino, solubilizado e absorvido pelos enterócitos intestinais.

c) Correta. Ao passar pelo estômago, o pH ácido em torno de 2, impede a solubilização das fibras de celulose, o que evita a liberação do medicamento nesse local. Ao chegar no intestino, o conteúdo estomacal, vindo de um ambiente ácido, chega em um ambiente tipicamente alcalino, com pH=8, por ação bicarbonato do suco pancreático e da secreção da vesícula biliar. Durante a mudança de pH, ao passar pelo pH=7, as fibras de celulose se solubilizam e permitem a saída do princípio ativo do invólucro e o contato com o epitélio intestinal.

d) Incorreta. As amilases salivares não são capazes de atuar na celulose, além disso essa classe de medicamentos não é do tipo mastigável, mas sim ingerida e deglutida de imediato, chegando ao estômago em poucos instantes.

e) Incorreta. Os sais biliares apresentam atividade emulsificante e atuam nas gorduras, não na celulose.

A panela de pressão é um utensílio doméstico utilizado para acelerar o cozimento dos alimentos, pois o cozimento depende da temperatura da água em que o alimento é inserido. Quanto maior a temperatura da água, mais rápido se dá o cozimento.

Numa panela aberta normal com água, o máximo que podemos obter de temperatura para cozinhar os alimentos é a tempertaura de ebulição da água, que ao nível do mar é de 100^oC. A partir do momento que é atingido o ponto de ebulição, supondo água pura, a temperatura não muda, mesmo que a intensidade da fonte de calor seja aumentada. Por isso, ao perceber a fervura (formação de bolhas), deve-se diminuir a intensidade da fonte de calor para economia de energia (seja num fogão de indução ou a gás).

Um líquido entra em ebulição quando sua pressão de vapor se iguala à pressão exercida sobre ele. No caso de uma panela normal, essa pressão em cima do líquido é a pressão atmosférica no local em que se encontra a panela. Na panela de pressão, há um aumento da pressão interna pela evaporação da água durante o aquecimento até um limite seguro para que a panela não exploda, o que faz a temperatura de ebulição da água aumentar. Esse limite é regulado pela válvula de segurança que permite a saída do excesso de vapor, mantendo assim a pressão interna constante durante o aquecimento. Como não é possível perceber a formação de bolhas para indicar que a água entrou em ebulição na panela de pressão, isso fica evidenciado pela saída de vapor na válvula.

a) Incorreta. Após início da saída dos vapores a pressão interna permanece constante.

b) Incorreta. Não há dilatação da panela se a temperatura interna é constante.

c) Incorreta. Ao abaixar o fogo se mantém a temperatura interna da panela, pois a água está em ebulição. A qualidade nutritiva do alimento é a mesma em fogo alto ou baixo.

d) Incorreta. Não, pois a borracha já sofreu uma deformação pelo aumento de temperatura até atingir a ebulição da água internamente.

e) Correta. Ao iniciar a saída de vapores pela válvula a pressão interna não pode mais aumentar. Então, manter o fogo alto não irá aumentar a temperatura de ebulição da água, tendo um consumo de gás desnecessário para fornecer calor pela chama.

a) Incorreta. A pressão interfere, principalmente, em reações gasosas, o que não foi citado no texto e não corresponde às principais aplicações da nanotecnologia.

b) Incorreta. O aumento da temperatura implica em um aumento da velocidade da reação, mas este efeito cinético não foi citado no texto e não está diretamente relacionado com a nanotecnologia. Experimentalmente, o químico van't Hoff verificou, em temperaturas intermediárias, que um aumento de 10 ^oC na temperatura do processo deve dobrar ou até, em alguns casos, triplicar a velocidade da reação, porém, o aumento de temperatura não é o fator que caracteriza a nanotecnologia.

c) Incorreta. O excesso de reagente não necessariamente implica em uma alteração de velocidade da reação, pois em processos irreversíveis, a reação termina quando o reagente limitante for completamente consumido, além disso, esse efeito não se relaciona diretamente com a nanotecnologia e não foi citado no texto.

d) Correta. A nanotecnologia é uma ciência que estuda materiais com tamanhos da ordem de milionésimos de milímetros, incluindo nanomaterias catalíticos em processos industriais, o que diminui a energia de ativação com a presença de catalisadores. Dessa forma, as partículas de tamanhos reduzidos apresentam maior superfície de contato, maior seção de choque entre os reagentes, o que aumenta a eficiência do processo, gera menor quantidade de resíduos e aumenta a velocidade das reações químicas.

e) Incorreta. A reação ocorre na presença de nanopartículas catalíticas e o catalisador tem a função de diminuir a energia de ativação de uma reação, o que implica em um aumento na velocidade da reação, ou seja, um efeito contrário ao proposto neste item.

Os fones de ouvido com cancelamento de ruído (CR) possuem um microfone que capta os ruídos do ambiente e um sistema eletrônico que produz no falante do fone um som similar ao do ambiente porém com a fase invertida. Quando o som do ambiente se soma ao produzido pelo falante do fone, ocorre uma interferência destrutiva, já que possuem fase oposta, cancelando o ruído.

Quando um fone de ouvido com CR reproduz um áudio (música, falas de um filme etc), o fone emite uma onda que é a soma da onda CR com o áudio; a parte CR da onda cancela o ruído, e sobra a trilha de áudio a ser ouvida.

O equilíbrio que ocorre dos sais de cobalto em água é:

$\underset{azul}{\underbrace{CoC{l}_{2\left(s\right)}}} + 6 H_2{O}_{\left(g\right)} \rightleftharpoons \underset{rosa}{\underbrace{CoC{l}_2.6H_2{O}_{\left(s\right)} }} ∆H<0$

Para reutilizar um cartão que estivesse rosa é necessário deslocar o equilíbrio acima para a esquerda, no sentido de formação do sal de cobalto de coloração azul.

a) Incorreta. O resfriamento desloca o equilíbrio para o sentido exotérmico$\left(∆H<0\right)$, ou seja, para a direita predominando o sal de cor rosa.

b) Incorreta. A água borrifada é líquida mas poderia vaporizar e a água gasosa formada provocar o deslocamento do equilíbrio para a direita. Nesse caso, como o enunciado diz que a reutilização deve ocorrer num "curto intervalo de tempo", a vaporização da água em temperatura ambiente é demorada e, assim, não haveria deslocamento do equilíbrio e, após um intervalo maior, o deslocamento do equilíbrio seria no sentido indesejado.

c) Incorreta. Envolver em papel alumínio não desloca o equilíbrio.

d) Correta. O aumento da temperatura faz o equilíbrio deslocar no sentido endotérmico, ou seja, para a esquerda, formando mais $CoC{l}_2$ de coloração azul. 

e) Incorreta. Embrulhar em guardanapo de papel não desloca o equilíbrio.

a) Incorreta. Trituração é a redução de tamanho dos grãos e não está relacionada com a polaridade das moléculas que compõem as substâncias envolvidas.

b) Incorreta. Cozimento consiste no aquecimento em temperatura controlada e não está relacionado com a polaridade das moléculas que compõem as substâncias envolvidas.

c) Incorreta. Prensagem é feita de forma mecânica pelo aumento da pressão sobre os grãos para extrair o óleo e não leva em consideração a polaridade das moléculas que compõem as substâncias envolvidas.

d) Correta. Extração é uma forma de extrair o óleo dos grãos, usando um solvente, no caso hexano (apolar), capaz de dissolver o óleo presente no grão. A escolha do solvente adequado para fazer a extração leva em consideração a polaridade do que se pretende dissolver na extração. Nesse caso, como será feita a extração do óleo, de caráter apolar, deve-se utilizar um solvente também apolar.

e) Incorreta. Destilação separa a mistura obtida na extração (óleo e hexano) pelas diferentes temperaturas de ebulição dos líquidos e não pelas polaridades.