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Enem: lista de exercícios sobre NOX e oxirredução

Exercícios de Química

Nesta lista de exercícios, você poderá testar o que aprendeu sobre NOX e oxirredução, temas importantíssimos para a prova de Química do Enem. Publicado por: Murilo Xoven
questão 1

(Fuvest 2021) No fragmento a seguir, o autor explora conceitos químicos na forma de poesia:

Conceitos químicos explorados em poesia com temática de amor.

Wilmo Ernesto Francisco Junior, Ciência em prosa e verso –
Acepipes para quem ousa gostar (ou ensinar), 2018 (adaptado),
apud Lopes, MJ.M. Dissertação de Mestrado, 2019. Disponível em
http://www.repositorio.ufal.br/.

Sobre os conceitos mencionados, foram feitas as seguintes afirmações:

I.     A equação química mostrada na linha 2 pode ser associada à liberação de energia, pois corresponde à reação de fotossíntese com consumo de gás carbônico.

II.   A equação química apresentada na linha 6 representa uma reação na qual o número de oxidação das espécies é alterado, sendo associada à corrosão.

III.  O modelo incompleto referido na linha 7 refere-se ao proposto por Thomson, que identificava a presença de partículas com carga negativa dentro de uma esfera.

Está correto o que se afirma no(s) item(ns):

a)    I, apenas.

b)    II, apenas.

c)    I e III, apenas.

d)    II e III, apenas.

e)    I, II e III.

questão 2

(Unesp 2021) Analise as reações:

Reação 1 – Obtenção de água sanitária

Cl2 (g) + 2NaOH (aq)  → NaClO (aq) + NaCl (aq) + H2O (l)

Reação 2 – Reação de carga de uma bateria chumbo/ácido

2PbSO4 (s) + 2H2O (l) →  Pb (s) + PbO2 (s) + 2H2SO4 (aq)

Reação 3 – Combustão de magnésio metálico

Mg (s) + ½O2 (g) → MgO (s)

Reação 4 – Obtenção de cal

CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g)

São exemplos de oxirredução, que apresentam um reagente atuando simultaneamente como oxidante e redutor, as reações:

a) 1 e 3.

b) 2 e 3.

c) 1 e 4.

d) 2 e 4.

e) 1 e 2.

questão 3

(Unesp 2021) As bacteriorrizas são exemplos de associações simbióticas entre bactérias e raízes de plantas leguminosas. Essas bactérias fixam o nitrogênio atmosférico (N2), transformando-o em amônia (NH3). Nessa transformação, o número de oxidação do elemento nitrogênio é alterado de:

a) +2 para –3, sendo reduzido.

b) +2 para +1, sendo reduzido.

c) 0 para +3, sendo oxidado.

d) 0 para +1, sendo oxidado.

e) 0 para –3, sendo reduzido.

questão 4

(Farmep 2021)  O iodo é um elemento relativamente raro, cuja forma elementar (I2) é produzida a partir de suas espécies iônicas encontradas na natureza. As algas marinhas e as águas-mães do processamento do salitre do Chile são fontes naturais de íons iodeto (I) e iodato (IO3), respectivamente. A conversão desses íons em iodo molecular ocorre de acordo com as equações 1 e 2.

Equação 1:

MnO2 + 2KI + 2H2SO4 → Mn2+ + I2 + 2K+ + 2H2O + 2SO42–

Equação 2:

2IO3 + 5NaHSO3 → I2 + 5Na+ + 3H+ + 5SO42– + H2O

De acordo com os processos descritos, o elemento iodo sofre:

a) redução na equação 1 e oxidação na equação 2.

b) oxidação em ambas as equações.

c) redução em ambas as equações.

d) oxirredução apenas na equação 1.

e) oxidação na equação 1 e redução na equação 2.

questão 5

(UEPG 2019)  Considerando a reação abaixo, assinale o que for correto.

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2

01.  A reação química descrita acima é uma reação de oxidorredução.

02.  O carbono (C) é o elemento reduzido.

04.  O hidrogênio (H) é o elemento oxidado.

08.  O número de oxidação (NOX) do elemento carbono (C) diminui.

16.  O oxigênio (O) é o elemento oxidado.

questão 6

(Fatec 2019) A reação que ocorre entre a fosfina e o oxigênio é representada pela equação química:

2 PH3 (g) + 4 O2 (g) → P2O5 (g) + 3 H2O (g)

As substâncias que atuam como agente oxidante e agente redutor desse processo são, respectivamente:

a) O2 e PH3.

b) O2 e H2O.

c) O2 e P2O5.

d) PH3 e H2O.

e) PH3 e P2O5.

questão 7

(Unesp 2020)

Lâmpadas sem mercúrio

Agora que os LEDs estão jogando para escanteio as lâmpadas fluorescentes compactas e seu conteúdo pouco amigável ao meio ambiente, as preocupações voltam-se para as lâmpadas ultravioletas, que também contêm o tóxico mercúrio.

Embora seja importante proteger-nos de muita exposição à radiação UV do Sol, a luz ultravioleta também tem propriedades muito úteis. Isso se aplica à luz UV com comprimentos de onda curtos, de 100 a 280 nanômetros, chamada luz UVC, que é especialmente útil por sua capacidade de destruir bactérias e vírus.

Para eliminar a necessidade do mercúrio para geração da luz UVC, Ida Hoiaas, da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia, montou um diodo pelo seguinte procedimento: inicialmente, depositou uma camada de grafeno (uma variedade cristalina do carbono) sobre uma placa de vidro. Sobre o grafeno, dispôs nanofios de um semicondutor chamado nitreto de gálio-alumínio (AlGaN). Quando o diodo é energizado, os nanofios emitem luz UV, que brilha através do grafeno e do vidro.

(www.inovacaotecnologica.com.br. Adaptado.)

No nitreto de gálio-alumínio, os números de oxidação do nitrogênio e do par Al-Ga são, respectivamente:

a) 0 e 0.

b) +6 e –6.

c) +1 e +1.

d) –3 e +3.

e) –2 e +2.

questão 8

(FMABC 2019) A reação a seguir representa a dissolução do metal ouro com água-régia, uma mistura de ácido clorídrico e ácido nítrico concentrados, na proporção de 3:1, em volume.

Au(s) + NO3- (aq) + 4H+(aq) + 4Cl   →

→  AuCl4- (aq) + 2H2O(l) + NO(g)

O número de oxidação do redutor, nessa reação, varia de:

a) +5 para +2.

b) +1 para 0.

c) –1 para +1.

d) 0 para +3.

e) +1 para +3.

questão 9

(Enem 2014) A aplicação excessiva de fertilizantes nitrogenados na agricultura pode acarretar alterações no solo e na água pelo acúmulo de compostos nitrogenados, principalmente a forma mais oxidada, favorecendo a proliferação de algas e plantas aquáticas e alterando o ciclo do nitrogênio, representado no esquema. A espécie nitrogenada mais oxidada tem sua quantidade controlada por ação de microrganismos que promovem a reação de redução dessa espécie, no processo denominado desnitrificação.

Representação do ciclo do nitrogênio — questão Enem 2014

O processo citado está representado na etapa:

a) I.   

b) II.   

c) III.   

d) IV.   

e) V.   

questão 10

(Enem digital 2020) A rotação de culturas, juntamente com a cobertura permanente e o mínimo revolvimento do solo, compõem os princípios básicos do sistema de plantio direto. O aumento da diversidade biológica do solo contribui para a estabilidade da produção agrícola por causa de diversos fatores, entre eles o processo de fixação biológica de nitrogênio, realizado por bactérias.

FRANCHINI, J. C. et al. Importância da rotação de culturas para a produção agrícola sustentável no Paraná. Londrina: Embrapa Soja, 2011 (adaptado).

Nesse processo biológico, ocorre a transformação de:

a) N2 em NH3.

b) NO3 em N2.

c) NH3 em NH4 +.

d) NO2 em NO3-.

e) NH4+ em NO2.

questão 11

(Enem 2019) Estudos mostram o desenvolvimento de biochips utilizados para auxiliar o diagnóstico de diabetes melito, doença evidenciada pelo excesso de glicose no organismo. O teste é simples e consiste em duas reações sequenciais na superfície do biochip, entre a amostra de soro sanguíneo do paciente, enzimas específicas e reagente (iodeto de potássio, Kl), conforme mostrado na imagem.

Esquema ilustrativo de funcionamento de biochip para auxiliar no diagnóstico de diabetes — questão Enem 2019

Após a adição de soro sanguíneo, o fluxo desloca-se espontaneamente da esquerda para a direita (ii), promovendo reações sequenciais, conforme as equações 1 e 2. Na primeira, há conversão de glicose do sangue em ácido glucônico, gerando peróxido de hidrogênio.

Equação 1

Equação química da conversão de glicose do sangue em ácido glucônico, gerando peróxido de hidrogênio

Equação 2

Na segunda, o peróxido de hidrogênio reage com íons iodeto gerando o íon tri-iodeto, água e oxigênio.

Equação química da reação de peróxido de hidrogênio com íons iodeto, gerando o íon tri-iodeto, água e oxigênio

GARCIA, P. T. et al. A Handheld Stamping Process to Fabricate Microfluidic Paper-Based Analytical Devices with Chemically Modified Surface for Clinical Assays. RSC Advances, v.4, 13 ago. 2014 (adaptado).

O tipo de reação que ocorre na superfície do biochip, nas duas reações do processo, é:

a) análise.

b) síntese.

c) oxirredução.

d) complexação.

e) ácido-base.

questão 12

(Enem 2018) As células e os organismos precisam realizar trabalho para permanecerem vivos e se reproduzirem. A energia metabólica necessária para a realização desse trabalho é oriunda da oxidação de combustíveis, gerados no ciclo do carbono, por meio de processos capazes de interconverter diferentes formas da energia.

Esquema ilustrativo do ciclo do carbono — questão Enem 2018

Nesse ciclo, a formação de combustíveis está vinculada à conversão de energia:

a) térmica em cinética.

b) química em térmica.

c) eletroquímica em calor.

d) cinética em eletromagnética.

e) eletromagnética em química.

questão 13

(Enem 2015) Alimentos em conserva são frequentemente armazenados em latas metálicas seladas, fabricadas com um material chamado folha de flandres, que consiste de uma chapa de aço revestida com uma fina camada de estanho, metal brilhante e de difícil oxidação. É comum que a superfície interna seja ainda revestida por uma camada de verniz à base de epóxi, embora também existam latas sem esse revestimento, apresentando uma camada de estanho mais espessa.

SANTANA. V. M. S. A leitura e a química das substâncias. Cadernos PDE. Ivaiporã Secretaria de Estado da Educação do Paraná (SEED); Universidade Estadual de Londrina, 2010 (adaptado).

Comprar uma lata de conserva amassada no supermercado é desaconselhável porque o amassado pode:

a) alterar a pressão no interior da lata, promovendo a degradação acelerada do alimento.

b) romper a camada de estanho, permitindo a corrosão do ferro e alterações do alimento.

c) prejudicar o apelo visual da embalagem, apesar de não afetar as propriedades do alimento.

d) romper a camada de verniz, fazendo com que o metal tóxico estanho contamine o alimento.

e) desprender camadas de verniz, que se dissolverão no meio aquoso, contaminando o alimento.

questão 14

(Enem 2ª aplicação 2016) Utensílios de uso cotidiano e ferramentas que contêm ferro em sua liga metálica tendem a sofrer processo corrosivo e enferrujar. A corrosão é um processo eletroquímico e, no caso do ferro, ocorre a precipitação do óxido de ferro (III) hidratado, substância marrom pouco solúvel, conhecida como ferrugem. Esse processo corrosivo é, de maneira geral, representado pela equação química:

Equação química da formação da ferrugem

Uma forma de impedir o processo corrosivo nesses utensílios é

a) renovar sua superfície, polindo-a semanalmente.

b) evitar o contato do utensílio com o calor, isolando-o termicamente.

c) impermeabilizar a superfície, isolando-a de seu contato com o ar úmido.

d) esterilizar frequentemente os utensílios, impedindo a proliferação de bactérias.

e) guardar os utensílios em embalagens, isolando-os do contato com outros objetos.

questão 15

(Enem 2ª aplicação 2014) A indústria têxtil é responsável por um consumo elevado de água e de outros produtos, gerando grande quantidade de efluentes com concentração alta e composição complexa, principalmente nos processos de tingimento e acabamento.

Visando minimizar os efeitos ambientais nocivos ocasionados pela grande quantidade de efluente contaminado, a catálise – quebra de moléculas – recebeu atenção especial, visto que:

a) permite a estocagem correta do efluente, evitando a contaminação de rios e lagos.

b) os catalisadores são substâncias que têm como objetivo principal a neutralização do pH do meio.

c) pode recuperar todos os produtos químicos presentes na água, permitindo a reutilização desses compostos.

d) associada a processos oxidativos, pode provocar a completa mineralização dos contaminantes, formando gás carbônico e água.

e) permite o retorno do efluente contaminado para o processo, uma vez que provoca a floculação dos produtos, facilitando a separação.

questão 16

(Enem Digital 2020) O elemento ferro é essencial em nossa alimentação, pois ajuda a prevenir doenças como a anemia. Normalmente, na alimentação é ingerido na forma de Fe3+, sendo necessário o uso de agentes auxiliares de absorção, como o ácido ascórbico (vitamina C), cuja ação pode ser representada pelo esquema reacional a seguir.

Esquema reacional da atuação do ácido ascórbico na absorção do ferro

A ação do ácido ascórbico ocorre por meio de uma reação de:

a) eliminação.

b) substituição.

c) oxirredução.

d) neutralização.

e) hidrogenação.

questão 17

(Enem Digital 2020) Os objetos de prata tendem a escurecer com o tempo, em contato com compostos de enxofre, por causa da formação de uma película superficial de sulfeto de prata (Ag2S), que é escuro. Um método muito simples para restaurar a superfície original desses objetos é mergulhá-los em uma solução diluída aquecida de hidróxido de sódio (NaOH), contida em uma panela comum de alumínio. A equação química que ilustra esse processo é:

Equação química da reação da prata com hidróxido de sódio

A restauração do objeto de prata ocorre por causa do(a):

a) prata, que reduz o enxofre.

b) íon sulfeto, que sofre oxidação.

c) íon hidróxido, que atua como agente oxidante.

d) alumínio, que atua como agente redutor no processo.

e) variação do pH do meio reacional, que aumenta durante a reação.

questão 18

(Enem PPL 2016) Atualmente, soldados em campo, seja em treinamento ou em combate, podem aquecer suas refeições, prontas e embaladas em bolsas plásticas, utilizando aquecedores químicos, sem precisar fazer fogo. Dentro dessas bolsas existe magnésio metálico em pó e, quando o soldado quer aquecer a comida, ele coloca água dentro da bolsa, promovendo a reação descrita pela equação química:

Reação entre magnésio metálico e água

O aquecimento dentro da bolsa ocorre por causa da:

a) redução sofrida pelo oxigênio, que é uma reação exotérmica.

b) oxidação sofrida pelo magnésio, que é uma reação exotérmica.

c) redução sofrida pelo magnésio, que é uma reação endotérmica.

d) oxidação sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação exotérmica.

e) redução sofrida pelo hidrogênio, que é uma reação endotérmica.

respostas
Questão 1

Letra b.

A equação química mostrada na linha 2 pode ser associada à liberação de energia, pois corresponde à reação de respiração celular e produz gás carbônico.

A equação química apresentada na linha 6 representa uma reação na qual o número de oxidação das espécies é alterado, sendo associada à corrosão. É a equação que representa o processo de produção da ferrugem (oxidação do ferro).

O modelo incompleto referido na linha 7 refere-se ao proposto por Bohr, que identificava a presença de partículas com carga negativa dentro de uma esfera.

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Questão 2

Letra e.

  • Reação 1 – Obtenção de água sanitária:

O Cl varia o NOX de 0 para +1 (agindo como redutor) e também de 0 para -1 (agindo como oxidante).

  • Reação 2 – Reação de carga de uma bateria chumbo/ácido:

O Pb varia o NOX de +2 para 0 (agindo como oxidante) e também de +2 para +4 (agindo como redutor)

  • Reação 3 – Combustão de magnésio metálico:

  • Reação 4 – Obtenção de cal:

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Questão 3

Letra e.

N2 é substância simples, portanto NOX zero.

X +1
 NH3   
x + (+3) = 0
x= -3

O Nox do N variou de 0 para -3, portanto ele sofreu uma redução.

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Questão 4

Letra e.

Equação 1:

O NOX do I variou de -1 para 0 (aumentou), portanto o I sofreu uma oxidação.

Equação 2:

O NOX do I variou de +5 para 0 (diminuiu), portanto o I sofreu uma redução.

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Questão 5

A única afirmação incorreta é a 04.

A reação química descrita acima é uma reação de oxirredução, pois o carbono está reduzindo (diminuiu seu NOX) e o oxigênio oxidando (aumentou seu NOX).

O carbono (C) é o elemento reduzido, pois seu NOX sofreu uma diminuição.

O hidrogênio (H) não sofre oxidação e nem redução, seu NOX não foi alterado.

O número de oxidação (NOX) do elemento carbono (C) diminui, pois ele sofreu uma redução.

O oxigênio (O) é o elemento oxidado, pois seu NOX sofreu aumento.

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Questão 6

Letra a.

PH3 sofre oxidação, portanto é o redutor; e o O2 sofre redução, portanto é o oxidante.

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Questão 7

Letra d.

AlGaN é uma estrutura neutra, e a soma algébrica dos números de oxidação deve ser igual a zero.

O NOX do N, quando for o mais eletronegativo da estrutura (que é o caso), é -3. Portanto, o NOX do par Al-Ga é +3.

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Questão 8

Letra d.

Redutor é a espécie química que sofre oxidação. O Au sofreu aumento do NOX, variando de 0 para +3.

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Questão 9

 Letra e.

I – Diminuiu o NOX = reduziu.

0     -3 +1
N2   NH3  

II – Aumentou o NOX = oxidou.

-3 +1   +3 -2
NH3     NH4+  

III – Não houve alteração do NOX.

+3 -2    +3 -2
NH4+     NO2-

IV – Aumentou o NOX = oxidou.

+3 -2    +5 -2 
NO2-     NO3-

V – Diminuiu o NOX = reduziu.

+5 -2      0
NO3-      N2

A redução com maior variação de NOX ocorreu no processo V, variando cinco unidades, caracterizando o processo de desnitrificação realizado por bactérias anaeróbicas. 

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Questão 10

Letra A.

Veja o esquema do ciclo do nitrogênio a seguir:

Esquema ilustrativo do ciclo do oxigênio

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Questão 11

Letra c.

Ocorrem reações de oxirredução, pois há variação do NOX do carbono e oxigênio, no primeiro processo, e do oxigênio e iodo, no segundo processo.

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Questão 12

Letra e.

O primeiro processo é a fotossíntese e depende da luz:

Equação química da reação da fotossíntese

O segundo processo é a queima de combustíveis:

Equação química da reação de queima de combustíveis

Portanto, trata-se de uma conversão de energia eletromagnética em energia química.

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Questão 13

Letra B. O problema de uma lata amassada é o possível rompimento da camada protetora da embalagem, que é feita de estanho. Isso resulta no contato direto do alimento com o metal da embalagem, o que pode provocar uma reação de oxirredução e contaminar o alimento.

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Questão 14

Letra c. O que causa o processo de oxidação nos utensílios é o contato direto com o oxigênio e a água presentes no ar atmosférico. Uma forma de impedir é por meio da impermeabilização.

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Questão 15

Letra d. Produtos insolúveis em água (mineralização dos contaminantes), gás carbônico e água são provocados e gerados por processos de catálise associados a processos oxidativos.

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Questão 16

Letra c. Por meio de uma simples observação no esquema demonstrado no enunciado, podemos constatar que o ferro sofreu redução, pois seu NOX diminuiu, e os carbonos que possuíam ligações duplas nos reagentes sofreram oxidação, portanto trata-se de uma reação de oxirredução.

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Questão 17

Letra D.

Equação química da reação da prata e hidróxido de sódio com NOX delimitado

O alumínio sofre oxidação, pois seu NOX aumenta de 0 para +3 e, portanto, é o agente redutor do processo.

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Questão 18

Letra b.

Reação entre magnésio metálico e água com NOX delimitado

O magnésio sofre oxidação, pois seu NOX sofre um aumento e a reação é exotérmica, pois o calor está sendo liberado nos produtos.

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