o Seu pé direito na medicina

o Seu pé direito na medicina
UNIFESP – 16/12/2005
QUÍMICA
08. Extratos de muitas plantas são indicadores naturais ácidobase, isto é, apresentam colorações diferentes de acordo
com o meio em que se encontram. Utilizando-se o extrato
de repolho roxo como indicador, foram testadas soluções
aquosas de HCl, NaOH, NaOCl, NaHCO3 e NH4Cl, de
mesma concentração. Os resultados são apresentados na
tabela
SOLUÇÃO
HCl
NaOH
X
Y
NaOCl
COLORAÇÃO
vermelha
verde
vermelha
verde
verde
início
reagiram
final
[ OCl– ]
mol
0,04
L
–x
mol
(0,04 – x)
L
[ HOCl ]
[ OH– ]
0
0
+x
mol
x
L
+x
mol
x
L
Como o valor da constante de hidrólise é muito baixo (2,5 . 10–7)
podemos fazer a seguinte aproximação:
[ OCl– ] = 0,04 – x ≅ 0,04 mol / L
[ HOCl ] . [OH – ]
Assim:
Kc =
–
[OCl ]
2
X . X
X
Kc = 0,04 ⇒ 2,5 . 10–7 =
⇒
0,04
x2 = 1 . 10–8 ⇒ x = 1,0 . 10–4
Portanto: [ OH– ] = 10–4 mol/L ⇒ pOH = 4
a) Identifique as soluções X e Y. Justifique.
b) Calcule, a 25ºC, o pH da solução de NaOCl 0,04 mol/L.
Considere que, a 25ºC, a constante de hidrólise do íon
ClO– é 2,5 x 10–7.
Resolução:
a) Conforme a tabela, a adoração vermelha é formada em meios
ácidos e a verde em meios alcalinos. Assim, a substância X é
o cloreto de amônio, um sal que sofre hidrólise tornando o
meio ácido.
Assim:
pH = 10
09. Estudos cinéticos da reação entre os gases NO2 e CO na
formação dos gases NO e CO2 revelaram que o processo
ocorre em duas etapas:
I. NO2(g) + NO2(g) → NO(g) + NO3(g)
II. NO3(g) + CO(g) → NO2(g) + CO2(g)
O diagrama de energia da reação está esquematizado a
seguir.
NH4+Cl– + H2O S NH4OH + H+ + Cl– ou
NH4+ + H2O S NH4OH + H+
A substância Y é o hidrogenocarbonato de sódio, que também
sofre hidrólise, formando o meio alcalino.
NaHCO3– + H2O S Na+ + OH+ + H2CO3 ou
HCO3– + H2O S H2CO3 + OH–
b) O NaOCl sofre dissociação quase completa.
NaOCl– → Na+ + OCl–
O íon hipoclorito sofre hidrólise, tornando o meio alcalino.
OCl– + H2O S HOCl + OH–
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a) Apresente a equação global da reação e a equação da
velocidade da reação que ocorre experimentalmente.
b) Verifique e justifique se cada afirmação a seguir é
verdadeira:
I. a reação em estudo absorve calor;
II. a adição de um catalisador, quando o equilíbrio é
atingido, aumenta a quantidade de gás carbônico.
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Resolução:
a) A equação global é obtida pela soma das duas etapas:
Etapa I:
NO2(g) + NO2(g) → NO(g) + NO3(g)
Etapa II:
NO3(g) + CO(g) → NO2(g) + CO2(g)
Reação global: NO2(g) + CO(g) → NO(g) + CO2(g)
A equação da velocidade refere-se à etapa lenta. Pelo gráfico,
verifica-se que a etapa I apresenta maior energia de ativação,
sendo mais lenta. Logo, a velocidade é calculada pela equação
v = K . [ NO2 ]2.
b) I. Incorreta
Pelo gráfico temos:
Energia potencial
R
∆H
P
Resolução:
a) 2 NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)
∆
Ca(OH)2(s) → CaO(s) + H2O(g)
∆
b) Em 100 g de ZnSO4 . x H2O, há 43,9g de água e 56,1g de
ZnSO4, logo:
ZnSO4 . x H2O → ZnSO4 + x H2O
100g ———— 56,1g
(161,5 + x18)g — 161,5g ∴ x = 7
Há 7 mols de água por mol de fórmulas, então há moléculas de
água por fórmula.
11. Devido aos atentados terroristas ocorridos em Nova Iorque,
Madri e Londres, os Estados Unidos e países da Europa
têm aumentado o controle quanto à venda e produção de
compostos explosivos que possam ser usados na
confecção de bombas. Dentre os compostos químicos
explosivos, a nitroglicerina é um dos mais conhecidos.
É um líquido à temperatura ambiente, altamente sensível a
qualquer vibração, decompondo-se de acordo com a
equação:
2C3H5(NO3)3(l) → 3N2(g) + ½ O2(g) + 6CO2(g) + 5H2O(g)
∆H = Hf – Hi
∆H < 0
A reação é exotérmica, libera calor.
Considerando-se uma amostra de 4,54g de nitroglicerina,
massa molar 227 g/mol, contida em um frasco fechado com
volume total de 100,0 mL:
II. Incorreta
A adição de um catalisador aumenta a velocidade da reação, e
não a quantidade de produto.
a) calcule a entalpia envolvida na explosão.
Evolução da reação
10. Existem diferentes formas pelas quais a água pode fazer
parte da composição dos sólidos, resultando numa grande
variedade de substâncias encontradas na natureza que
contêm água ou elementos que a formam. A água de
estrutura é denominada de água de hidratação, que difere
muito da água de absorção ou adsorção. A água de
constituição é uma forma de água em sólidos, que é formada
quando estes se decompõem pela ação de calor.
a) O NaHCO3 e Ca(OH)2 são sólidos que apresentam água
de constituição. Escreva as equações, devidamente
balanceadas, que evidenciam essa afirmação, sabendose que na decomposição do bicarbonato de sódio é
produzido um óxido de caráter ácido.
b) No tratamento pós-operatório, um medicamento usado
para estimular a cicatrização é o sulfato de zinco
hidratado, ZnSO4 . x H2O. A análise desse sólido
indicou 43,9% em massa de água. Determine neste
composto o número de moléculas de água por fórmula
unitária.
Dadas massas molares (g/mol): ZnSO4 = 161,5 e H2O = 18,0.
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Dados:
Substância
∆Hº formação (kJ/mol)
C3H5(NO3)3 (l)
– 364
CO2 (g)
– 394
H2O (g)
– 242
b) calcule a pressão máxima no interior do frasco antes de
seu rompimento, considerando-se que a temperatura
atinge 127ºC.
Dado: R = 0,082 atm . L . K–1 . mol–1.
Resolução:
a) Para calcular o ∆H através dos calores de formação, usa-se a
equação:
∆H = Σ ∆Hº (P) – Σ ∆Hº(R)
2 C3H5(NO3)3 → 3 N2 + 1/2 O2 + 6 CO2 + 5 H2O
R
P
∆H = [ 6 . (–394) + 5 . (–242) ] – 2 . (–364)
∆H = –2846 kJ
Para
2 mols de nitroglicerina, são liberados 2846 kJ.
2 mols de C3H5 (NO3)3 → 2 . 227 — –2846 kJ
4,54g — x
x = –28,46kJ
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b) Cálculo do número de mols de gases formados:
2 mols de C3H5(NO3)3
———— 14,5 mol de gases
———— 14,5 mol de gases
2 x 227 g
4,54 g
———— y
y = 0,145 mol
PV = nRT
P . 0,1 = 0,145 . 0,082 . 400
P = 47,56 atm
12. Na preparação de churrasco, o aroma agradável que
desperta o apetite dos apreciadores de carne deve-se a
uma substância muito volátil que se forma no processo de
aquecimento da gordura animal.
O
||
CH2 — O — C — R
O
||
CH — O — C — R’
O
||
CH2 — O — C — R”
Gordura animal
(R, R’ e R”: cadeias de hidrocarbonetos com mais de
10 átomos de carbono.)
Esta substância é composta apenas por carbono, hidrogênio
e oxigênio. Quando 0,5 mol desta substância sofre
combustão completa, forma-se um mol de moléculas de
água. Nesse composto, as razões de massas entre C e H e
entre O e H são, respectivamente, 9 e 4.
a) Calcule a massa molar desta substância.
b) A gordura animal pode ser transformada em sabão por
meio da reação com hidróxido de sódio. Apresente a
equação dessa reação e o seu respectivo nome.
Dadas massas molares (g/mol): C = 12, H = 1 e O = 16.
Resolução:
a) CxHyOz
1/2 mol do composto — 1 mol H2O — 2 mols H
Então, em um mol da substância, tem-se 4 mols de hidrogênio.
Portanto y = 4.
número de átomos de C
x − 12
36
4 − 1 = 9 ⇒ x = 12 = 3
número de átomos de O
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b) Reação de saponificação
O
||
CH2 — O — C — R
O
||
CH2 — OH Na+–O — C — R
O
O
||
||
CH — O — C — R’ + 3NaOH → CH — OH + Na+–O — C — R’
O
||
CH2 — O — C — R”
O
||
CH2 — OH Na+–O — C — R”
13. As mudanças de hábitos alimentares e o sedentarismo têm
levado a um aumento da massa corporal média da
população, o que pode ser observado em faixas etárias que
se iniciam na infância. O consumo de produtos light e diet
tem crescido muito nas últimas décadas e o adoçante
artificial mais amplamente utilizado é o aspartame.
O aspartame é o éster metílico de um dipeptídeo, formado a
partir da fenilalanina e do ácido aspártico.
O
O
||
||
+
H3N — CH — C — NH — CH — C — O — CH3
|
|
CH2
CH2
|
|
C
O
O
Aspartame
a) Com base na estrutura do aspartame, forneça a estrutura
do dipeptídeo fenilalanina-fenilalanina.
b) Para se preparar uma solução de um alfa aminoácido,
como a glicina (NH2 — CH2 — COOH), dispõe-se dos
solventes H2 O e benzeno. Justifique qual desses
solventes é o mais adequado para preparar a solução.
Resolução:
a) A estrutura do aminoácido fenillalanina é:
O
— CH2 — CH — C
|
NH2
OH
Assim, a estrutura do dipeptídeo fenilalanina-fenilalanina é:
O
O
||
||
NH2 — CH — C — NH — CH — C — OH
|
|
CH2
CH2
|
|
z − 16
16
4 − 1 = 4 ⇒ x = 16 = 1
fórmula molecular = C3H4O
massa molar ⇒ 3 . 12 + 4 . 1 + 1 . 16 = 56 g/mol
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b) Água: a glicina é uma substância polar (devido aos grupos amina
e ácido carboxílico) sendo então solúvel em um solvente polar).
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COMENTÁRIO DA PROVA DE QUÍMICA
Uma prova abaixo dos padrões da UNIFESP, mesclando poucos assuntos e sem trazer grandes problemas aos candidatos bem
preparados.
DISTRIBUIÇÃO DAS QUESTÕES
Química
Orgânica
33,3%
Gases
8,3%
Termoquímica
8,3%
Reações
Químicas
16,7%
Equilíbrios
Químicos
16,7%
+28unifesp 2006
Cinética
Química
16,7%