Questões de Vestibular Sobre petróleo, gás natural e carvão, madeira, hulha, biomassa, biocombustíveis e energia nuclear em química

Há um século, o mundo vivia seu primeiro conflito bélico mundial, denominado de Grande Guerra, posteriormente denominado de Primeira Guerra Mundial, que perdurou de 1914 a 1918. Esse conflito ocorreu principalmente no continente europeu e foi caracterizado como uma guerra de trincheiras, tendo sido marcado pelo uso das primeiras armas químicas. O mundo conheceu mais um instrumento mortífero, o qual provocou pânico dentro e fora dos campos de batalha e a morte de milhares de pessoas. As primeiras armas químicas empregadas foram os gases cloro (Cl₂) e mostarda (ClCH₂CH₂SCH₂CH₂Cl). Seus efeitos foram tão assustadores que, em 1925, foi firmado pela maioria dos países um compromisso de não mais usá-las. No entanto, nos dias atuais, o mundo assiste a um conflito bélico na Síria, em que regime de Damasco foi acusado pela ONU de usar armas químicas, causando a morte de milhares de pessoas. A arma química empregada nesse conflito é o gás sarin [2-(fluoro-metil-fosforil) oxipropano ou metilfosfonofluoridrato de O-isopropila], tendo as Nações Unidas classificado esse organofosforado como uma arma de destruição em massa. Fonte-https://www.terra.com.br/noticias/educacao/historia/primeiraguerra-mundial-o-uso-de-gas-como-arma-quimica-embatalhas,adb9c02cf0d21410VgnVCM10000098cceb0aRCRD.html http://internacional.estadao.com.br/blogs/radar-global/cronologiauso-de-armas-quimicas-na-guerra-na-siria/  


A respeito dos compostos orgânicos em destaque e suas propriedades, analise as proposições a seguir:
I. O momento de dipolo da molécula do gás mostarda é diferente de zero, pois apresenta ligações polares. II. A partir da estrutura molecular do sarin, pode-se inferir quiralidade, pois o átomo de fósforo apresenta quatro ligantes distintos, configurando um centro quiral. III. O gás mostarda apresenta um odor semelhante ao do alho, ou mesmo ao de uma mercaptana introduzida como sinalizador de presença em GLP (Gás Liquefeito do Petróleo), devido à presença do átomo de cloro. IV. O gás sarin é solúvel apenas em solventes orgânicos polares (acetona e etanol), portanto totalmente insolúvel em água. V. O gás sarin pode ser facilmente neutralizado empregando hidróxidos ou carbonatos, pois o fósforo é um sítio reativo. 
Assinale a alternativa correta: 

Sobre as equações mencionadas, em I e II, é correto afirmar que,

Devido ao aumento constante dos preços da gasolina, alguns motoristas estão buscando soluções para economizar combustível, uma das opções encontradas hoje no mercado são os "kits de hidrogênio". O kit de hidrogênio funciona basicamente realizando eletrólise da água de um recipiente e gerando hidrogênio às custas da energia da bateria, o hidrogênio é então injetado no motor para aumentar a energia da combustão, economizando a gasolina. Se você converter 4 litros de água em hidrogênio por eletrólise, serão produzidos 420 g de hidrogênio. Se a eletrólise for 100% eficiente, serão usados 16 kWh de energia elétrica para sintetizar todos os 4 litros de água.
Fonte: <https://www.carrodegaragem.com/kit-hidrogenio-veicular-moto-funciona/ >(Adaptado) 
Sabemos que a energia proveniente da combustão do hidrogênio vale 1/30 kWh por grama.
Analisando essas informações, assinale a afirmativa INCORRETA em relação ao kit hidrogênio:  

A queima de carvão, combustíveis fósseis e poluentes industriais lançam dióxido de enxofre e de nitrogênio na atmosfera. Esses gases combinam-se com o hidrogênio presente na atmosfera sob a forma de vapor de água. O resultado é um desequilíbrio ecológico. Esse desequilíbrio altera a composição química do solo e das águas, atingem as cadeias alimentares, destroem florestas e lavouras, atacam estruturas metálicas, monumentos e edificações. Qual é esse desequilíbrio ecológico?

Pesquisadores estão transformando restos de biomassa em briquetes e pellets, combustível granulado resultante do aproveitamento de resíduos de madeira que podem ser utilizados em pizzaria, churrascaria e também exportados para países de clima frio que utilizam óleo diesel e carvão mineral na calefação. Uma análise da utilização de restos de biomassa como combustível em substituição ao óleo diesel e ao carvão mineral permite afirmar:

Os combustíveis para veículos automotores de passeio mais comercializados no Brasil são o álcool etílico hidratado (pureza de 96%)eagasolina comum, contendo 27% de álcool etílico anidro. Em grandes centros, utiliza-se como alternativa o GNV (gás natural veicular) constituído por hidrocarbonetos leves (contém, no mínimo, 87% de metano e outros hidrocarbonetos leves). Nos motores a explosão, a potência pode variar em função da composição química e das propriedades físico-químicas dos combustíveis. Assim, a adoção de um determinado combustível não adulterado em detrimento de outro pode alterar o desempenho do motor e, também, influenciar o nível de emissão de poluentes na atmosfera.

Em relação às propriedades físico-químicas e à composição química desses combustíveis comercializados no Brasil, assinale a alternativa correta.

O biodiesel é um combustível obtido a partir de fontes renováveis, complementar ao óleo diesel mineral, que apresenta uma série de benefícios ambientais, sociais e econômicos. No Brasil, a partir do lançamento do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), em dezembro de 2004, pelo Governo Federal, o biodiesel avançou significativamente, tornando-se um valioso instrumento de geração de riqueza e inclusão social. Atualmente, sua adição ao diesel mineral é obrigatória numa proporção de 5% e deve chegar a 10% até 2016, aumentando a importância deste produto. Sua obtenção pode ser feita a partir de um processo chamado transesterificação, que consiste na reação química de:

    Numa coletiva de imprensa, Carlos Col, ex-piloto e presidente da VICAR, empresa organizadora e promotora da Stock Car, anunciou, dentre outras medidas de preservação do meio ambiente, que todas as categorias que compõem o evento Stock Car utilizarão o etanol como combustível em substituição à gasolina.

    Na realidade, essa medida de real importância ecológica e ambiental é um retorno da categoria ao uso desse combustível renovável, uma vez que, há exatamente 30 anos atrás, a Stock Car começou a utilizar o etanol em substituição à gasolina. Mas existe uma grande diferença entre essas duas épocas, porque, em 1979, o governo militar, em função da crise do petróleo, proibiu a utilização da gasolina em competições automobilísticas e o etanol surgiu como uma alternativa permitida.

    A Stock Car utilizou o etanol por vinte e um anos consecutivos e, somente em 2000, com o advento dos motores V 8 importados dos Estados Unidos, que originariamente foram concebidos para uso de gasolina, a categoria abandonou o uso do combustível limpo e renovável. Agora, em parceria com a UNICA – União da Indústria de Cana-de-Açúcar, a Stock Car utilizará apenas etanol em suas competições em todo o território brasileiro. É importante frisar que o petróleo demora 4 milhões de anos para se formar no subsolo, enquanto o etanol tem um ciclo de apenas um ano, desde o plantio da cana-de-açúcar até o seu corte e extração pelas usinas.

PANIZO, 2009. Stock Car retorna ao uso do etanol. Disponível em <www.blog.superspeedway.com.br>Acesso em 12 de abril de 2010.

Ao analisar o texto presente no blog do Super Speedway sobre as competições de Stock Car, e a partir de seus conhecimentos de química sobre as vantagens do uso do álcool com relação à gasolina, assinale a alternativa correta.

Na feira de ciências de uma escola pública do interior do Estado, foi apresentada uma experiência em que pedras de gelo pegavam fogo. O gelo estava misturado com carbeto de cálcio, ou carbureto, que reage com água, na medida em que ocorre sua fusão, produzindo um álcali e um gás bastante inflamável que é o

Um dos processos de emissão de CO₂ ocorre através do uso de carvão nas usinas elétricas. Uma das formas de reduzir essa emissão é usar o gás natural, que polui quase 50% menos. Infelizmente o consumo de carvão continua crescendo, e deve subir 38% até 2017. Sobre o carvão e o gás natural, pode-se afirmar corretamente que

A adição de biodiesel ao diesel tradicional é uma medida voltada para a diminuição das emissões de gases poluentes. Segundo um estudo da FIPE, graças a um aumento no uso de biodiesel no Brasil, entre 2008 e 2011, evitou-se a emissão de 11 milhões de toneladas de CO₂ (gás carbônico).
(Adaptado de Guilherme Profeta, “Da cozinha para o seu carro: cúrcuma utilizada como aditivo de biodiesel”. Cruzeiro do Sul, 10/04/2018.)
Dados de massas molares em g·mol^-1: H=1, C=12, O=16.
Considerando as informações dadas e levando em conta que o diesel pode ser caracterizado pela fórmula mínima (C_nH_2n), é correto afirmar que entre 2008 e 2011 o biodiesel substituiu aproximadamente

Com a crise hídrica de 2015 no Brasil, foi necessário ligar as usinas termoelétricas para a geração de eletricidade, medida que fez elevar o custo da energia para os brasileiros. O governo passou então a adotar bandeiras de cores diferentes na conta de luz para alertar a população. A bandeira vermelha indicaria que a energia estaria mais cara. O esquema a seguir representa um determinado tipo de usina termoelétrica.

Conforme o esquema apresentado, no funcionamento da usina há

Um gerador portátil de eletricidade movido a gasolina comum tem um tanque com capacidade de 5,0 L de combustível, o que garante uma autonomia de 8,6 horas de trabalho abastecendo de energia elétrica equipamentos com potência total de 1 kW, ou seja, que consomem, nesse tempo de funcionamento, o total de 8,6 kWh de energia elétrica. Sabendo que a combustão da gasolina comum libera cerca 3,2 × 10⁴ kJ/L e que 1 kWh = 3,6 × 10³ kJ, a porcentagem da energia liberada na combustão da gasolina que será convertida em energia elétrica é próxima de

Analisando o texto, assinale a alternativa CORRETA.

O 2,2,4 – trimetil – pentano é um hidrocarboneto constituinte da gasolina. Sua quantidade na composição determina o índice de octanagem da mistura na comparação com outro hidrocarboneto, o heptano. Considere que essas duas substâncias sofram reações de monocloração. Sabendo que nas substituições apenas os carbonos hidrogenados podem receber a monocloração, em relação aos produtos formados, observa-se que

Dos biocombustíveis destacados na figura,

O biogás pode substituir a gasolina na geração de energia.Sabe-se que 60%, em volume, do biogás são constituídos de metano, cuja combustão completa libera cerca de 900 kJ/mol. Uma usina produtora gera 2.000 litros de biogás por dia.Para produzir a mesma quantidade de energia liberada pela queima de todo o metano contido nesse volume de biogás,será necessária a seguinte quantidade aproximada (em litros) de gasolina:
Note e adote: Volume molar nas condições de produção de biogás: 24 L/mol; energia liberada na combustão completa da gasolina: 4,5 x 10⁴ kJ/L.

O texto seguinte refere-se a um documento do Departamento Nacional de Produção Mineral e descreve a utilidade de um combustível fóssil:

A utilidade do combustível X pode ser vinculada às suas propriedades, como o alto poder calorífico por unidade de massa, já que o calor resultante da sua queima aquece caldeiras, que geram vapor, que movimentam turbinas, que geram energia elétrica. O gás produzido por esse combustível pode resultar em fertilizantes, amônia, combustíveis líquidos, lubrificantes, combustível para aviação e isqueiros, metanol, etc

(https://sistemas.dnpm.gov.br/publicacao/mostra_ imagem.asp?IDBancoArquivoArquivo=3970. Adaptado)

O combustível X descrito no texto é

Segundo a SABESP, apenas um litro de restos de óleo vegetal originado da fritura de alimentos, ao ser jogado na pia, é capaz de poluir cerca de 20.000 litros de água dos rios. Isso gera a formação de filme flutuante, dificultando a troca gasosa e a oxigenação e, por conseguinte, impedindo a respiração e a fotossíntese.

Por outro lado, a reação entre óleo de fritura e álcool pode gerar o biodiesel, que, adicionado ao diesel de petróleo, diminui o impacto ambiental desse combustível. Além disso, como subproduto, ocorre a formação de glicerina, que pode ser usada na produção de resinas alquídicas, aplicadas na fabricação de vernizes, tintas e colas.

Pela análise dessas informações, é correto afirmar que

Por meio da Resolução Nº 1, de 4 de março de 2015, o Conselho Interministerial do Açúcar e do Álcool recomendou a obrigatoriedade da adição de 27% de etanol anidro na gasolina comum e 25% na gasolina Premium. Antes a gasolina comum tinha 25% de etanol anidro. Sobre essas diferentes composições, é correto afirmar que: