Questions sur bilans chimiques dans Enem sont très récurrents. Dans cet esprit, nous avons créé ce matériel, qui apporte les thèmes les plus importants de cette branche de la chimie physique couverte dans l'examen national du lycée (Enem).
Parmi les problèmes liés à l'équilibre chimique, nous avons des constantes d'équilibre en termes de concentration en mol/L et en termes de pression, constante d'équilibre ionique, constante d'ionisation, décalage d'équilibre, pH et pOH, constante d'hydrolyse, tampon et constante de solubilité.
Parmi les sujets décrits ci-dessus, certains d'entre eux gagnent en importance dans Enem :
Changement d'équilibre
Constante d'ionisation
pH
hydrolyse saline
Leçon vidéo sur l'équilibre chimique à l'Enem
1. Changement d'équilibre dans Enem
1.1- (Enem 2015) L'hypoxie ou le mal de l'altitude consiste en une diminution de l'oxygène (O2) dans le sang artériel du corps. Pour cette raison, de nombreux sportifs ressentent une gêne (maux de tête, vertiges, essoufflement) lors de la pratique d'une activité physique à haute altitude. Dans ces conditions, il y aura une diminution de la concentration d'hémoglobine oxygénée (HbO
2) en équilibre dans le sang, selon la relation :
La modification de la concentration d'hémoglobine oxygénée dans le sang se produit en raison de :
a) l'élévation de la pression artérielle.
b) l'augmentation de la température corporelle.
c) réduire la température de l'environnement.
d) la chute de pression partielle d'oxygène.
e) la diminution de la quantité de globules rouges.
Hémoglobine oxygénée (HbO2) se trouve dans les réactifs (côté droit) de l'équation. L'exercice demande laquelle des options conduirait à une modification de l'hémoglobine oxygénée dans le sang, c'est-à-dire qu'elle déplacerait l'équilibre vers la gauche ou vers la droite.
a) Faux. L'augmentation du débit sanguin n'a rien à voir avec l'augmentation de la pression artérielle.
b) Faux. La température ne modifie pas l'équilibre prévu.
c) Faux. La température ne modifie pas l'équilibre prévu.
d) Vrai. La diminution de la pression partielle d'oxygène réduit la quantité d'hémoglobine oxygénée, déplaçant l'équilibre vers la gauche.
e) Faux. La baisse du nombre de globules rouges entraînera à la fois une baisse du nombre d'hémoglobines et d'hémoglobines oxygénées.
1.2- (Enem 2011) Les boissons gazeuses sont devenues de plus en plus des cibles des politiques de santé publique. Les produits de colle contiennent de l'acide phosphorique, une substance nocive pour la fixation du calcium, un minéral qui est le composant principal de la matrice dentaire. La carie est un processus dynamique de déséquilibre dans le processus de déminéralisation dentaire, perte de minéraux due à l'acidité. On sait que le composant principal de l'émail des dents est un sel appelé hydroxyapatite. La soude, par la présence de saccharose, diminue le pH du biofilm (plaque bactérienne), provoquant la déminéralisation de l'émail dentaire. Les mécanismes de défense salivaire mettent 20 à 30 minutes pour normaliser le niveau de pH, reminéralisant la dent. L'équation chimique suivante représente ce processus :
Considérant qu'une personne consomme quotidiennement des boissons gazeuses, un processus de déminéralisation dentaire peut se produire en raison de l'augmentation de la concentration de :
a) OH-, qui réagit avec les ions Ca2+, en déplaçant l'équilibre vers la droite.
b) H+, qui réagit avec les hydroxyles OH-, en déplaçant l'équilibre vers la droite.
c) OH-, qui réagit avec les ions Ca2+, en déplaçant l'équilibre vers la gauche.
d) H+, qui réagit avec les hydroxyles OH-, en déplaçant l'équilibre vers la gauche.
e) Ca2+, qui réagit avec les hydroxyles OH-, en déplaçant l'équilibre vers la gauche.
Bonne réponse: La lettre B
Résolution
Le processus de déminéralisation déplace l'équilibre vers la droite. Lorsque la personne boit du soda, elle ingère une matière acide, c'est-à-dire qu'elle augmente la quantité de H+ au milieu. le H+ interagit rapidement avec le OH- d'équilibre, réduisant la quantité de OH-. De cette façon, l'équilibre est déplacé vers la droite, déminéralisant la dent.
1.3- (Enem-2013) L'une des étapes du traitement de l'eau est la désinfection, la chloration étant la méthode la plus utilisée. Cette méthode consiste à dissoudre le chlore gazeux dans une solution sous pression et à l'appliquer sur l'eau à désinfecter. Les équations de réaction chimique impliquées sont :
L'action désinfectante est contrôlée par l'acide hypochloreux, qui a un potentiel de désinfection environ 80 fois supérieur à celui de l'anion hypochlorite. Le pH du milieu est important car il influence le degré d'ionisation de l'acide hypochloreux. Pour que la désinfection soit plus efficace, le pH de l'eau à traiter doit être plus proche de :
a) 0
b) 5
c) 7
d) 9
e) 14
Bonne réponse: La lettre B
Selon le texte, la meilleure action désinfectante est réalisée par la substance HClO. Par conséquent, chaque interprétation et conclusion doit être orientée vers un moyen d'obtenir cette substance.
La substance HClO est présente dans le deuxième équilibre, une tactique intéressante consiste donc à déplacer cet équilibre vers la gauche. Pour cela, selon le principe du Chatelier, nous avons la possibilité d'augmenter la quantité de H+ (ajout d'une substance acide, pH inférieur à 7) ou augmenter la quantité de Cl-.
Il est à noter que, dans la première équation, il existe un autre équilibre chimique, qui présente l'espèce HClO-, qui a une affinité avec H+, en déplaçant l'équilibre vers la gauche. C'est un mouvement que nous ne voulons pas.
Il faut donc utiliser un pH acide (inférieur à 7). Cependant, ce pH ne doit pas être trop acide pour éviter beaucoup de cations H.+ au milieu.
Voir aussi :Équilibre chimique dans les grottes
2. pH et hydrolyse saline dans Enem
2.1- (Enem-2017) Plusieurs produits naturels peuvent être obtenus à partir de plantes grâce au processus d'extraction. Le lapachol appartient à la classe des naphtoquinones. Sa structure possède un énol hydroxyle (pKa = 6,0) qui permet d'isoler ce composé de la sciure d'ipé par extraction avec une solution adéquate, suivie d'une simple filtration. Considérons que pKa = -log Ka et que Ka est la constante acide de la réaction d'ionisation du lapachol.
Quelle solution utiliser pour extraire plus efficacement le lapachol de la sciure d'ipê ?
a) Solution de Na2CO3 pour former un sel de lapachol.
b) Solution tampon acide acétique/acétate de sodium (pH = 4,5).
c) Solution de NaCI afin d'augmenter la force ionique du milieu.
d) Solution de Na2SEUL4 former une paire d'ions avec le lapachol.
e) Solution de HCl afin de l'extraire par réaction acide-base.
L'énoncé indique que le pKa de la substance est de 6,0. Cette valeur pKa doit être utilisée dans l'expression pKa :
Comme votre Ka est petit, le lapachol est une substance acide, donc pour l'éliminer, il est utile d'utiliser une substance basique.
une véritable. Le sel est basique, car il provient d'une base forte (car il est de la famille IA), et le CO3 provient d'un acide faible (H2CO3).
b) Faux. La solution tampon est acide et nous avons besoin d'une base.
c) Faux. NaCl est un sel neutre, car il provient d'une base forte (car il est de la famille IA), et Cl provient d'un acide fort (HCl).
d) Faux. À2SEUL4 est un sel neutre, car Na provient d'une base forte (car il est de la famille IA), et SO4 provient d'un acide fort (H2SEUL4).
c'est un faux. HCl est un acide, et nous avons besoin d'une base.
2.2- (Enem-2014) Dans le but de minimiser les impacts environnementaux, la législation brésilienne détermine que les résidus chimiques rejetés directement dans l'organisme récepteur ont un pH compris entre 5,0 et 9,0. Un déchet liquide aqueux généré dans un processus industriel a une concentration en ions hydroxyle égale à 1,0.10-10 mol/L. Pour se conformer à la législation, un chimiste a séparé les substances suivantes, disponibles dans l'entrepôt de l'entreprise: CH3COOH, Na2SO4, CH3OH, K2CO3 et NH4Cl.
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Pour que le résidu soit libéré directement dans l'organisme récepteur, quelle substance pourrait être utilisée pour ajuster le pH ?
a) CH3COOH
poubelle2SEUL4
c) CH3Oh
d) K2CO3
e) NH4Cl
Bonne réponse: Lettre D
Résolution
Étape 1: Déterminer le pH du résidu.
L'exercice indique que le résidu a une concentration en hydroxyde égale à 10-10.
On peut donc calculer le pH de ce résidu :
De ce qui précède, nous avons que le résidu a un caractère acide, car son pH est inférieur à 7. Ainsi, pour le neutraliser, il est indispensable d'utiliser une substance à caractère basique.
Étape 2: Déterminer le caractère de chaque sel pour indiquer lequel est basique, comme le CH3COOH (alternative a) est un acide, et CH3OH (alternative c) est un alcool de classe organique à caractère acide.
b) Sel neutre, car le Na provient d'une base forte (car il est de la famille IA), et le SO4 provient d'un acide fort (H2SEUL4).
d) Sel basique, car K provient d'une base forte (car il est de la famille IA), et CO3 provient d'un acide faible (H2CO3).
e) Sel d'acide, comme NH4 provient d'une base faible (NH4OH), et Cl provient d'un acide fort (HCl).
2.3- (Enem-2014) Un chercheur constate que l'étiquette d'un des pots dans lequel il conserve un concentré d'enzymes digestives est illisible. Il ne sait pas quelle enzyme le verre contient, mais soupçonne qu'il s'agit d'une protéase gastrique, qui agit dans l'estomac en digérant les protéines. Sachant que la digestion dans l'estomac est acide et que l'intestin est basique, il assemble cinq tubes à essai avec de la nourriture différent, ajoutez le concentré d'enzyme à des solutions avec un pH déterminé et attendez de voir si l'enzyme agit dans n'importe quel leur. L'éprouvette dans laquelle l'enzyme doit agir pour indiquer que l'hypothèse du chercheur est correcte est celle qui contient :
a) cube de pomme de terre en solution avec pH = 9.
b) morceau de viande en solution avec pH = 5.
c) blanc d'oeuf bouilli en solution avec pH = 9.
d) portion de nouilles en solution avec pH = 5.
e) boule de beurre en solution avec pH = 9.
Bonne réponse: La lettre B
L'exercice requiert de la part de l'étudiant une bonne interprétation et corrélation avec les connaissances biochimiques des aliments. Il informe que le chercheur pense que l'enzyme est digestive, agit à un pH acide et agit sur les protéines (car c'est une protéase).
Si cette enzyme agit en milieu acide, le pH doit être inférieur à 7. La viande est composée de protéines, tandis que les pâtes sont composées de glucides. La bonne réponse est donc l'alternative b.
2.4- (Enem-2012) Une femme au foyer a accidentellement laissé tomber de l'eau du dégivrage d'un poisson dans le réfrigérateur, ce qui a laissé une odeur forte et désagréable à l'intérieur de l'appareil. On sait que l'odeur caractéristique du poisson est due aux amines, et que ces composés se comportent comme des bases. Dans le tableau, sont répertoriées les concentrations d'hydrogène de certains matériaux trouvés dans la cuisine, que la femme au foyer envisage d'utiliser lors du nettoyage du réfrigérateur.
Parmi les matériaux répertoriés, lesquels sont appropriés pour atténuer cette odeur ?
a) Alcool ou savon
b) Jus de citron ou alcool
c) Jus de citron ou vinaigre
d) Jus de citron, lait ou savon
e) Savon ou soude/carbonate de soude
Bonne réponse: Lettre C
Résolution
L'exercice propose une situation problématique dans laquelle le réfrigérateur d'une ménagère dégage une forte odeur causée par une substance de nature basique. Ainsi, on se demande quels matériaux seraient intéressants pour résoudre ce problème.
Pour neutraliser une base, il est nécessaire d'utiliser un matériau de nature acide ou ayant un pH inférieur à 7. Comment l'exercice a fourni les valeurs des concentrations de H+ des matériaux, il suffisait d'utiliser chacun dans l'expression ci-dessous :
Ainsi:
Jus: pH = 2
Lait: pH = 6
Vinaigre: pH = 3
Alcool: pH = 8
Savon: pH = 12
Baril: pH = 12
Les matières à caractère acide sont le jus, le vinaigre et le lait. Ainsi, seule l'alternative c apporte des matériaux de nature acide.
3. Constante d'équilibre dans Enem
3.1- (Enem-2016) Après leur usure complète, les pneus peuvent être brûlés pour produire de l'électricité. Parmi les gaz générés lors de la combustion complète du caoutchouc vulcanisé, certains sont polluants et provoquent des pluies acides. Pour éviter qu'ils ne s'échappent dans l'atmosphère, ces gaz peuvent être barbotés dans une solution aqueuse contenant une substance appropriée. Tenez compte des informations sur la substance répertoriées dans le tableau ci-dessous :
Parmi les substances répertoriées dans le tableau, celle capable d'éliminer le plus efficacement les gaz polluants est (a)
a) le phénol.
b) la pyridine.
c) méthylamine.
d) l'hydrogénophosphate de potassium.
e) l'hydrogénosulfate de potassium.
Bonne réponse: Lettre D
Résolution
L'exercice pose une situation problématique dans laquelle les gaz polluants favorisent les pluies acides. Ensuite, il demande laquelle des substances mentionnées serait intéressante pour neutraliser ces gaz et, par conséquent, éviter les pluies acides.
Pour éviter les pluies acides, les gaz acides doivent être neutralisés à l'aide d'une solution basique. Les substances ayant cette caractéristique sont celles qui libèrent préférentiellement des groupes OH- au milieu. Dans le tableau, la pyridine, la méthylamine et l'hydrogénophosphate de potassium sont des substances basiques.
Ainsi, afin de déterminer la substance capable d'éliminer plus efficacement les gaz polluants, il faut analyser la valeur de la constante d'ionisation. Plus la constante est grande, plus la capacité à libérer de l'OH est grande-. Alors le hydrogénophosphate de potassium c'est la substance la plus appropriée dans ce cas.
3.2- (Enem-2015) Plusieurs acides sont utilisés dans les industries qui rejettent leurs effluents dans les plans d'eau, tels que les rivières et les lacs, ce qui peut affecter l'équilibre environnemental. Pour neutraliser l'acidité, du sel de carbonate de calcium peut être ajouté à l'effluent en quantités appropriées, car il produit du bicarbonate, qui neutralise l'eau. Les équations impliquées dans le processus sont présentées :
Sur la base des valeurs des constantes d'équilibre des réactions II, III et IV, à 25O C, quelle est la valeur numérique de la constante d'équilibre de la réaction I ?
a) 4,5 x 10-26
b) 5x10-5
c) 0.8x10-9
d) 0,2x105
e) 2,2x1026
Bonne réponse: La lettre B
Résolution
Cet exercice implique une ionisation constante. Dans un premier temps, il est essentiel de comprendre que l'équation I est en fait le résultat (somme) des équations II, III et IV. Par conséquent, pour lancer la résolution, nous devons utiliser les principes de loi de Hess.
Étape 1: Utilisation de la loi de Hess.
En inversant l'équation II et en gardant les équations III et IV, on a :
Ainsi, nous pouvons observer que l'anion CO3-2 et le cation H+ sera éliminé, et la somme des équations donnera l'équation I.
Étape 2: calcul constant
La constante d'équilibre de l'équation d'ionisation est toujours donnée en multipliant les constantes des autres équations :
Par moi Diogo Dias
