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3 a I QUÍMICA INORGÂNICA VINICIUS DANTAS 01. O avanço tecnológico permite a produção de novos equipamentos, mais rápidos e eficientes no diagnóstico e no tratamento de doenças, porém esse avanço não seria possível sem os conhecimentos científicos, como o desenvolvimento de estudos sobre a estrutura atômica da matéria desde o modelo atômico de J. Dalton até as aplicações da radioatividade em diversos campos da tecnologia. Mencione duas diferenças entre os modelos atômicos de J. Dalton e E. Rutherford e justifique a aplicação da radiação gama , na esterilização de alimentos e no tratamento do câncer, a partir da utilização do isótopo de cobalto 60. 02. A busca por novas fontes de energias, materiais e substâncias fitoterápicas tem sido motivo de intensa pesquisa na atualidade. O ácido acetilsalicílico, AAS, foi um dos primeiros medicamentos sintetizados em laboratório, há mais de um século, a partir do ácido salicílico obtido do chá da casca do salgueiro. Atualmente o mundo consome bilhões de comprimidos de AAS. Considerando a fórmula estrutural do ácido acetilsalicílico, identifique a que funções da química orgânica pertencem os grupos representados nessa fórmula estrutural e explique por que esse composto é pouco solúvel em água e solúvel em álcool e éter. 03. I. C 2 H 5 OH(ℓ) + 3O 2 (g) 2CO 2 (g) + 3H 2 O(ℓ) H o = −1 365kJ/mol II. C 6 H 12 O 6 (s) + 6O 2 (g) 6CO 2 (g) + 6H 2 O(ℓ) H o = 2 813kJ/mol Para que uma máquina funcione e o corpo humano realize suas atividades, é necessário uso de fontes de energia. O processo de combustão de etanol, utilizado como combustível de veículos e de glicose, usado no metabolismo da respiração, representados, respectivamente, pelas equações termoquímicas I e II, estão voltados para o aproveitamento de COOH OOCCH 3

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3a I

QUÍMICA INORGÂNICA VINICIUS DANTAS

01. O avanço tecnológico permite a produção de novos equipamentos, mais rápidos e eficientes no diagnóstico e no tratamento de doenças, porém esse avanço não seria possível sem os conhecimentos científicos, como o desenvolvimento de estudos sobre a estrutura atômica da matéria desde o modelo atômico de J. Dalton até as aplicações da radioatividade em diversos campos da tecnologia. Mencione duas diferenças entre os modelos atômicos de J. Dalton e E. Rutherford e justifique a aplicação da radiação gama , na esterilização de alimentos e no tratamento do câncer, a partir da utilização do isótopo de cobalto 60.

02.

A busca por novas fontes de energias, materiais e substâncias fitoterápicas tem sido motivo de intensa pesquisa na atualidade. O ácido acetilsalicílico, AAS, foi um dos primeiros medicamentos sintetizados em laboratório, há mais de um século, a partir do ácido salicílico obtido do chá da casca do salgueiro. Atualmente o mundo consome bilhões de comprimidos de AAS.Considerando a fórmula estrutural do ácido acetilsalicílico, identifique a que funções da química orgânica pertencem os grupos representados nessa fórmula estrutural e explique por que esse composto é pouco solúvel em água e solúvel em álcool e éter.

03. I. C2H5OH(ℓ) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(ℓ) Ho = −1 365kJ/molII. C6H12O6(s) + 6O2(g) 6CO2(g) + 6H2O(ℓ) Ho = 2 813kJ/mol

Para que uma máquina funcione e o corpo humano realize suas atividades, é necessário uso de fontes de energia. O processo de combustão de etanol, utilizado como combustível de veículos e de glicose, usado no metabolismo da respiração, representados, respectivamente, pelas equações termoquímicas I e II, estão voltados para o aproveitamento de energia. Considerando essas informações, determine a substância que tem o maior podem calorífico, em kJ/g e justifique sua resposta.

COOH

OOCCH3

04.

Elemento químico Raio covalente pm*. 1ª energia de ionização, kJ/mol. 2ª energia de ionização, kJ/mol.Ferro, Fe 117 762 1 562

Magnésio, Mg 136 737 1 450Cálcio, Ca 174 590 1 145

A tabela apresenta propriedades periódicas de alguns elementos químicos.Íons dos elementos químicos ferro, magnésio e cálcio são essenciais para a manutenção da saúde do ser humano e podem ser encontrados em alimentos, como feijão, hortaliças e leite. A facilidade de formação desses íons está relacionada às propriedades desses elementos químicos.

Considerando essas informações, apresente um argumento que justifique a relação entre o tamanho do átomo e a energia de ionização dos elementos químicos Fe, Mg e Ca, e indique qual desses elementos forma, mais facilmente, cátion com carga 2+, justificando sua resposta.

Texto para as questões 05 e 06

Todo ser vivo depende de reações químicas que ocorrem no organismo, denominadas de metabolismo. A velocidade dessas reações depende da temperatura do organismo. Quanto maior a temperatura, maior a velocidade das reações. A temperatura do ser humano permanece, em geral, constante, próxima a 37 °C. O aumento da temperatura interfere no metabolismo. O corpo trabalha em ritmo acelerado e, graças a isso, consome mais oxigênio e mais glicose. A febre é um mecanismo de defesa, que pode destruir vírus e bactérias mais rápido.

Quando a temperatura corporal decresce, o consumo de glicose e oxigênio diminui graças à diminuição da velocidade das reações químicas do metabolismo. O uso controlado da hipotermia pode ser utilizado em cirurgias cardíacas ou cerebrais quando o paciente anestesiado é resfriado em torno de 30°C, o que reduz o consumo de oxigênio do cérebro e a chance de danos causados pela falta de circulação sanguínea, inevitável em alguns procedimentos cirúrgicos. (PERUZZO, 2008, p. 487).

05. Com base no texto e nos conhecimentos sobre teoria das colisões e a influência da energia sobre as transformações químicas, explique como a variação da temperatura do meio interfere na velocidade de uma reação química e no consumo das substâncias reagentes.

06. Uma das maneiras de controle da temperatura corporal é a eliminação de suor. Os cientistas ainda estudam os motivos que causam o odor da transpiração, mas sabe-se que as bactérias, ao se alimentarem de ácidos carboxílicos, R – COOH, em geral, produzem resíduos responsáveis pelo cheiro característico. Para diminuir a presença desses ácidos, alguns talcos e desodorantes disponíveis no mercado possuem, na composição, bicarbonato de sódio, NaHCO3.Justique e demonstre, por meio de equação química, o uso do bicarbonato de sódio para diminuir a presença de ácidos da transpiração.

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07. O íon cianeto CN−(aq), presente em plantas, a exemplo de mandioca, cerejas, pêssegos e amêndoas, é um veneno violento que reage com a água e produz ácido cianídrico, HCN(aq). Um vez no organismo humano, o íon cianeto distribui-se rapidamente pelo glóbulos vermelhos e pelos tecidos, comprometendo órgãos vitais, como o cérebro e o coração, provocando a morte em minutos. A dose letal é de 5 mg/kg. A desintoxicação do indivíduo é possível pela administração intravenosa de antídotos adequados, como nitrido de sódio NaNO2(aq) e o tiossulfato de sódio dentre outros.Considerando-se as informações do texto e o fato de que, em uma pessoa intoxicada por cianeto, foram administrados, por via intravenosa, 10 mℓ de solução aquosa de nitrido de sódio, de concentração 0,45 mol/ℓ, escreva a equação que representa o equilíbrio químico na reação entre o íon cianeto e a água e calcule a quantidade de nitrito de sódio, em miligrama, administrada por via intravenosa.

08. Osteoporose é uma doença na qual os ossos se tornam mais frágeis e suscetíveis às fraturas. Ossos saudáveis necessitam de dieta bem balanceada que incorpore minerais e vitaminas de diferentes grupos alimentares, especialmente para garantir que a dieta seja rica em cálcio. As melhores fontes de cálcio são leite e derivados, facilmente absorvidos pelo organismo, que dão aos ossos resistência e exercem papel importante na estrutura, no desenvolvimento e manutenção dos tecidos ósseos.A quantidade de cálcio alimentar necessária para manter a massa óssea é desconhecida. Pesquisas propõem que adolescentes recebam entre 1200mg/dia e 1500mg/dia, homens 800mg, e mulheres, na pré-menopausa, 1000mg/dia, na pós-menopausa, 1500mg, grávidas e em período de lactação, entre 1200mg/dia e 1400mg/dia e idosos, 1200mg/dia e 1600mg/dia.Um copo de leite, um copo de iogurte ou um pedaço de queijo têm aproximadamente 300 mg de cálcio. Os micro-organismos existentes no leite podem ser eliminados por meio de processos térmicos e pela aplicação de campos elétricos pulsados, provocando a variação de potencial elétrico através de cada célula, conforme a figura. (SHIGEKIYO; YAMAMOTO; FUKE, 2007, p. 77).

Com base nas informações do texto e da Tabela Periódica, determine a quantidade mínima de matéria de cálcio que deve ser ingerida diariamente pelos idosos e o número de íons de cálcio consumidos por um adolescente que se alimente com um copo de leite e um copo de iogurte.

09. O filtro solar pode ser apresentado sob a forma de loção, spray ou produto típico utilizado para proteger a pele contra a radiação ultravioleta do Sol, reduzindo as queimaduras solares e outros danos à pele.A radiação solar é fundamental na produção de vitamina D pela organismo, que é uma substância essencial para a boa formação dos ossos. Entretanto, a exposição excessiva ao Sol, tem sido relacionada a algumas formas de câncer de pele e sinais de envelhecimento precoce. Uma das recomendações para evitar o excesso de incidência de radiações ultravioleta do Sol sobre a pele é o uso do filtro solar. Os melhores filtros solares protegem a pela da UVB – radiação ultravioleta com comprimento de onda entre 290 nanômetros e 320 nanômetros – que pode causar queimaduras solares, e da UVA – radiação ultravioleta com comprimento de onda entre 320 nanômetros e 400 nanômetros – que causa efeitos danosos a longo prazo, como envelhecimento prematura da pele. Esses filtros podem conter compostos orgânicos que absorvem a radiação ultravioleta, a exemplo do oxibenzeno, ou um material opaco que reflete a luz, a exemplo do dióxido de titânio, TiO2, e do óxido de zinco, ZnO, que formam uma camada branca sobre a pele. (FILTRO Solar..., 2010).

Considerando as informações do texto, identifique as propriedades químicas comuns aos óxidos de titânio e de zinco e escreva a distribuição eletrônica do íon Zn2+.

Membrana dacélula

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10.

Tabela. Potencial-padrão de Redução (1,0 mol/ℓ e 100 kPa), a 25 °C)Equação da semirreação EO(V)

O2(aq) + 2H2O(ℓ) + 4e− OH−(aq) +0,40O2(aq) + 4H+(aq) + 4e− 2H2O(ℓ) +1,23

O oxigênio, ao ser metabolizado no organismo, produz espécies químicas altamente reativas, ou radicais livres, subprodutos da conversão de alimentos em energia, que atuam de forma lesiva às membranas celulares e ao DNA, e contribuem para o processo de envelhecimento da pele.Considerando os dados da tabela e as informações do texto, analise a atuação do oxigênio e a influência do pH do meio, no processo metabólico.

11. A melatonina, produto de secreção da glândula pineal, é um neuro-hormônio que regula e controla o relógio biológico: melhora o sono, estimula o sistema imunológico e protege o sistema nervoso central. Devido à sua solubilidade em gorduras e em água, pode atravessar facilmente as membranas celulares por difusão. A produção de melatonina diminui com a idade e declina de forma importante entre os 60 anos e 70 anos, o que faz com que o idoso tenha um sono de má qualidade. Essa substância é utilizada em medicamentos para tratamento de distúrbios relacionado ao sono, e estudos indicam que pode atuar também tanto como antioxidante quanto no tratamento do câncer.

Com base na estrutura da melatonina, identifique os grupos funcionais presentes com as respectivas classes funcionais e apresente um argumento que justifique o caráter básico dessa substância.

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4

12. A expectativa dos médicos é que o novo protocolo do SUS inclua novas drogas, utilizadas no tratamento da hepatite B, mais eficazes e com taxa de resistência menor, Entre elas está o entecavir.

Considerando-se a estrutura molecular do entecavir, classifique a cadeia carbônica de acordo com dois critérios distintos e identifique o grupo funcional que caracteriza um álcool primário, I ou II, na representação, justificando sua resposta.

13. Admitindo-se que o sulfato de bário, utilizado na preparação do Celobar, foi obtido a partir da reação entre o carbonato de bário e o ácido sulfúrico:

a) Apresente um argumento que justifique a presença de carbonato de bário na amostra desse produto.

b) Escreva a equação química, devidamente balanceada, que representa a reação entre o carbonato de bário e o ácido clorídrico.

14. Considerando-se que 29,4 kg de ácido sulfúrico é o suficiente para reagir completamente com uma determinada massa de carbonato de bário, determine o volume de uma solução de ácido sulfúrico, concentração 6,0 mol.ℓ−1, que deve ser adicionado à suspensão do sal para produzir o sulfato de bário.

15. A pilha de lítio-iodo foi desenvolvida para ser utilizada em aparelhos de marcapasso. É pequena, leve, armazena bastante energia e tem duração de cinco a oito anos. Fornece uma voltagem de 2,8 V e, por não emitir gases durante o funcionamento, pode ser fechada hermeticamente. A reação global dessa pilha pode ser representada, de maneira simplificada, pela equação 2Li(s) + I2(s) 2Lil(s).

Considerando-se essas informações, escreva a semiequação que representa o processo de redução que ocorre no cátado, durante o funcionamento da pilha, e indique uma vantagem do uso do lítio, Li, em substituição ao mercúrio, Hg, na fabricação de marcapasso.

16. N2(g) NH3(aq) NO2- (aq) NO3

- (aq) NH3(aq) aminoácidos proteínas

Entencavir

O

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aminoácidos proteínas

As bactérias nitrificantes, presentes nos nódulos de raízes de plantas leguminosas, transformam o nitrogênio atmosférico, N2(g) em amônia, NH3(aq). Dentro do vegetal, a amônia é usada diretamente nos processos bioquímicos celulares e no solo, é transformada em nitritos, NO2

- (aq) e, posteriormente em nitratos, NO3

- (aq) pelo processo de nitrificação, realizado por bactérias quimiossintetizantes. É por meio dessas espécies iônicas que as plantas fixam a maior quantidade de átomos de nitrogênio. A partir dos nitratos, as plantas produzem amônia, matéria- -prima para a formação de aminoácidos, que, em alguns animais, são utilizados na síntese de proteínas. Essas etapas do ciclo do nitrogênio estão representadas de maneira simplificada na sequência.

Considerando essas informações e a sequência que representa as etapas de fixação de nitrogênio na natureza, mencione uma importância das bactérias nitrificantes no processo de fixação de nitrogênio e identifique, entre as etapas de fixação de nitrogênio, uma de redução e outra de oxidação.

17. Cl2(aq) + 2OH-(aq) Cl-(aq) + ClO-(aq) + H2O(ℓ)

O cloro Cl2, é usado como bactericida no tratamento de água. Quando se dissolve em meio básico, produz íons cloreto, Cl-(aq) e íons hipoclorito Clo -(aq), de acordo com o sistema em equilíbrio químico representado pela equação química.

Considerando essas informações e a equação que representa o equilíbrio químico, analise a adição de pequenas quantidades de íons H+(aq) ao sistema em equilíbrio favorece ou não a formação de íons hipoclorito e se ClO-(aq) atua como agente oxidante ou redutor, na reação inversa.

18.

Substância química Hf o (kJ . mol -1)*

H2O(ℓ) −286CO2(g) −394

C6H12O6(S) −1 271*valores aproximados e utilizados para substâncias em soluções aquosas.

C6H12O6(aq) + 6O2(aq) + 6CO2(aq) + 6H2O(ℓ)

O sangue é o responsável pelo transporte de glicose, C6H12O6, e de oxigênio, O2, utilizados no metabolismo celular. A tabela apresenta os calores de formação da água, do dióxido de carbono e da glicose, substâncias envolvidas na reação química que produz energia nos processos celulares.Considerando as informações da tabela e da equação química que representa, de maneira simplificada, a combustão da glicose no organismo, determine a variação de entalpia de combustão desse composto.

19.

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Os anticoagulantes são substâncias químicas que impedem a formação de coágulos no sangue, principal causa de acidentes vasculares. O ácido acetilsalicílico é um dos anticoagulantes mais utilizados e consumidos em todo o mundo, principalmente por pessoas que tiveram um infarto do miocárdio, angina ou isquemia cerebral. Outro anticoagulante muito usado é a varfarina, derivado sintético da cumarina, substância encontrada em muitas plantas e que interfere no metabolismo da vitamina K. Devido aos efeitos colaterais desses medicamentos, os riscos e benefícios da terapia são diferentes para cada pessoa e, por isso, é importante ter um acompanhamento médico. (MARTINEZ, 2011).

Com base na análise dessas informações e das fórmulas estruturais do ácido acetilsalicílico e da varfarina, identifique os grupos funcionais presentes na estrutura da varfarina e o grupo funcional comum a esses anticoagulantes. Escreva as fórmulas estruturais dos produtos de hidrólise, em meio ácido, do ácido acetilsalicílico.

20. A ingestão de bebidas alcoólicas por condutores de veículos automotores está associada a inúmeros acidentes de trânsito que, causam sequelas e até mesmo a morte de muitas pessoas, como veiculam constantemente os diversos meios de comunicação. A legislação brasileira de trânsito prevê, atualmente, que um teor alcoólico acima de 0,2g.ℓ−1 no sangue de um condutor é passível de punição.

Considerando que 15,0% em massa, é a porcentagem média do etanol ingerido que é encontrada no sangue de uma pessoa e que a densidade do etanol é de 0,8 g.m ℓ−1, determine o teor alcoólico, em g.ℓ−1, detectado no sangue de um indivíduo adulto, que tem 5,0 ℓ de sangue circulando no corpo, após a ingestão 500,0 mℓ de uma bebida com 5,0% de etanol, em volume.

21. Uma alimentação balanceada contribui para a manutenção do organismo e a prevenção de doenças. Dentre os nutrientes que devem ser consumidos, estão à vitaminas, a exemplo da vitamina B9, representada pela estrutura química, e que é associada à síntese de ácidos nucleicos, ao funcionamento do sistema nervoso, à fisiologia da medula óssea.

Com base na estrutura química da vitamina B9, relacione os grupos funcionais formados pela carbonila, com as respectivas classes funcionais, que fazem parte da estrutura e identifique o tipo de interação entre a molécula de vitamina B9 e a molécula de água, quando em solução aquosa, justificando sua resposta.

Texto para as questões 22 e 23

Ácido AcetilsalicílicoAAS

Varfarina

Vitamina B9

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Um dos fatores que mede o índice de desenvolvimento humano, IDH, que engloba a qualidade de vida da população, entre outros, é o acesso à água tratada de qualidade por meio de distribuição de água potável, imprescindível para garantir a saúde dos habitantes das cidades. As empresas responsáveis pelo tratamento e pelo fornecimento utilizam a água captada em rios represados, que passam por diversas etapas de tratamento, como as enumeradas na figura, até a distribuição para a população.

Considere as informações da figura para responder a estas questões.

22. Escreva a equação química balanceada, com os menores coeficientes estequiométricos inteiros, que representa a reação entre o sulfato de alumínio Aℓ2(SO4)3(aq), e cal hidratada, Ca(OH)2(aq), etapa 3 do processo de tratamento de água, e indique, dentre os produtos formados, a substância gelatinosa responsável pela formação dos flocos.

23. Justifique a utilização da operação de decantação, etapa 4 do processo de tratamento de água, e identifique a função da areia e do cascalho na etapa 5 da figura.

24. Os compostos de chumbos usados na fabricação de tintas para a proteção de superfícies e de brinquedos de plástico, dentre outras materiais, são nocivos ao organismo. Segundo alguns especialistas, íons de chumbo substituem os íons de cálcio e de zinco em proteínas essenciais no organismo, inativando enzimas utilizadas no metabolismo aeróbico e na transmissão nervosa. (REFORÇOS..., 2011).

Com base na Tabela Periódica, escreva o símbolo químico dos íons bivalentes dos elementos químicos cálcio e zinco, em ordem crescente do raio iônico e justifique sua resposta.

Escreva uma justificativa para diminuição do raio iônico quando o íon Pb+ se transforma em íon Pb4+.

Texto para as questões 25 e 26

A tabela apresenta propriedades físicas de alguns compostos orgânicos.

8

Composto orgânico Fórmula molecular Ponto de fusão °C, 1 atm Ponto de ebulição, °C, 1 atmmetoximetano C2H6O −141 −25

etanol C2H6O −112 78propanona C3H6O −95 56

As substâncias químicas apresentam uma série de propriedades que as diferenciam uma das outras e permitem identificá-las, a exemplo dos compostos orgânicos representados na tabela.

25. Considerando-se a informação e os dados apresentados na tabela,

Justifique porque apenas a determinação da fórmula molecular não é suficiente para identificar uma substância química.

Escreva um fundamento que justifique o maior valor numérico da temperatura de ebulição do etanol em relação às demais substâncias da tabela.

26. De acordo com as fórmulas moleculares do metoximetano e do etanol apresentadas na tabela, escreva a fórmula estrutural e identifique a classe funcional de cada um desses compostos orgânicos.

27.

Diagrama: Variação de energia de uma reaçãoquímica com o caminho de reação.

As enzimas são catalizadores biológicos que atuam em reações químicas essenciais à vida, e algumas dessas enzimas são utilizadas em processos industriais, como a produção de álcool, de vinagre e de queijos e iogurtes. (TITO; CANTO, p. 476-477, 2007).

Considerando-se as informações do texto e do diagrama, que representa a relação entre a energia de uma reação química com o seu caminho, na presença e na ausência de catalisador, mencione dois efeitos de uso de catalisadores sobre o caminho de uma reação química.Escreva um argumento que justifique a utilização de enzimas em alguns processos bioquímicos.

28. O paracetamol é um fármaco utilizado como analgésico e antitérmico, principalmente por quem contrai dengue e não pode utilizar medicamentos que contenham ácido acetilsalicílico, AAS.

Sem catalizador

Com catalizador

Caminho da reação

Produtos

Reagentes

Energia

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Entretanto o consumo excessivo de paracetamol, junto ou após a ingestão de bebida alcoólica, pode provocar danos irreversíveis ao fígado. A reação de obtenção desse fármaco está representada, de maneira simplificada, pela equação química.

Considerando a informação do texto e a equação química que representa a obtenção do paracetamol

calcule a massa de p-aminofenol necessária para reagir com 20,0mol de anídrico acético, com um rendimento de 80%;

escreva a fórmula molecular do paracetamol.

29. H3CCH2OH composto X composto Y

A ingestão exagerada de bebidas alcoólicas leva à embriaguez e à ressaca, que são consequências da intoxicação do organismo por etanol e seus derivados. Esse álcool entra na corrente sanguínea, passa pelos pulmões e, ao chegar ao fígado é oxidado e forma um aldeído, representado no esquema por X – substância química mais tóxica que o álcool -, que é levado a corrente sanguínea, percorre todo o organismo e retorna ao fígado onde é oxidado e produz um novo composto orgânico, representado por Y no esquema.Considerando essas informações e o esquema que representa as transformações descritas

escreva o nome e a fórmula estrutural do composto x; identifique o grupo funcional do composto y; classifique a cadeia carbônica do composto y, de acordo com três critérios diferentes.

30. Eletrodos Semiequação

[O] [O]

10

Cátodo 2H2O(ℓ) + 2e− 2OH−(aq) + H2(g)Ânodo 2Cℓ−(aq) Cℓ2(g) + 2e−

O cloro, Cℓ2(g), utilizado dissolvido na água como alvejante e desinfetante, não é encontrado livre na natureza, mas pode ser produzido pela eletrólise da solução aquosa de cloreto de sódio – processo realizado em um sistema constituído por um gerador de corrente contínua, uma cuba eletrolítica e dois eletrodos –, e as transformações que ocorrem nos eletrodos estão representadas pelas semiequações na tabela. Além da obtenção do cloro gasoso e do hidrogênio, um subproduto dessa eletrólise é o hidróxido de sódio.

Considerando essas informações

escreva a equação química que representa a reação global que ocorre na eletrólise da solução aquosa de cloreto de sódio;

identifique o eletrodo onde ocorre a oxidação e o eletrodo onde ocorre a redução, justificando sua resposta;

explique a obtenção do hidróxido de sódio como subproduto.

31. I. HCOOH(aq) + H2O(ℓ) HCOO−(aq) + H3O+(aq) Ka = 1,8 . 10−4

II. C6H5COOH(aq) + H2O(ℓ) C6H5COO−(aq) + H3O+(aq) Ka = 6,3 . 10−5

As reações de ionização de ácidos fracos, a exemplo da ionização do ácido metanoico e do ácido benzoico, representados respectivamente pelas equações químicas I e II, são reversíveis, e os valores das constantes de equilíbrio podem ser utilizados para prever a força relativa do ácido.

Considerando as informações e as equações químicas I e II, cite, entre soluções de mesma concentração desses ácidos, a que apresenta maior condutividade elétrica e a que tem maior valor de pH, justificando suas respostas.

32. Desde a década de 50, é obrigatória, no Brasil, a adição de iodo ao sal de cozinha. A medida tem por objetivo o controle de doenças associadas à carência desse elemento químico, especialmente o bócio, distúrbio responsável pelo mau funcionamento da tireoide. A Agência Nacional de Vigilância Sanitária, ANVISA, com base em estudos realizados no início dos anos 2000, decidiu diminuir o teor desse micronutriente adicionado ao sal de 35 mg, em média, por quilo de sal, para 30 mg, com o argumento de que os brasileiros estão consumindo iodo demais, uma vez que a ingestão média de sal do brasileiro é de 12g diárias, apesar do recomendado pela organização Mundial de Saúde, OMS, ser de 5g. Em excesso, o iodo pode levar à tireoidite de Hashimoto, doença autoimune associada ao hipertireoidismo.

CUMINALE, N.Nem de mais, nem de menos. Veja. São Paulo: Abril, ano 46, e. 2319, n. 2319, n. 18, 1 maio 2013, p. 94-95. Adaptado.

Considerando a informação do texto e sabendo que o iodo é adicionado ao sal sob a forma de iodato de potássio, KIO3(s), calcule a massa de iodato de potássio que deve ser adicionada a 1,0 kg de sal para atingir o valor médio pretendido pela ANVISA, e escreva a equação química que representa a reação de neutralização utilizada para a obtenção do iodato de potássio, em meio aquoso.

33. Os profissionais da saúde devem ter o máximo de atenção ao injetar na circulação sanguínea de um paciente qualquer tipo de líquido. O sangue é formado por elementos celulares e por uma

11

solução aquosa de vários componentes, o plasma sanguíneo, que apresentam uma pressão osmótica bem definida e igual à pressão do líquido no interior das células sanguíneas. Portanto o líquido administrado na circulação de um paciente deve apresentar a mesma pressão osmótica do plasma sanguíneo, a exemplo do soro glicosado – solução aquosa de glicose C6H12O6, a 5,3% (m/v) – e do soro fisiológico – solução aquosa de cloreto de sódio, NaCl, a 0,9% (m/v) –, para que não afete as células sanguíneas.

Considerando a informação do texto, determine a concentração em mol/ℓ do soro glicosado e do soro fisiológico e a quantidade de matéria, em mol, das partículas de soluto presentes em 1,0 ℓ de cada uma das soluções, justificando sua resposta.

34. I. B510 + 2

4 X + n01

II. Bi83214 + Po84

214 + m

Os fenômenos realizados às transformações que ocorrem no núcleo dos radionuclídeos têm aplicações práticas na esterilização de alimentos, no estudo de mecanismos de reações químicas, na obtenção de energia e, na Medicina, no diagnóstico e tratamento de doenças, dentre outras aplicações. A transmutação nuclear – transformação de um radionuclídeo em outro elemento químico pelo bombardeamento com uma partícula – representado pela equação nuclear I e a emissão de radiações , ou , esquematizada em II, são fenômenos que exemplificam as transformações nucleares.

Considerando a informação do texto e as equações que representam as reações nucleares, identifique o símbolo, o número atômico e o número de massa do elemento químico representado por X, na equação I, e o tipo de radiação emitida, representada por m, na equação II, justificando suas respostas.

Texto para as questões 35 e 36

A forma e o tamanho da molécula de determinada substância química, assim como a força e polaridade de suas ligações, influenciam nas propriedades da substância. As sensações de olfato, por exemplo, dependem, em parte, da estrutura molecular. Na inspiração, as moléculas presentes no ar são transportadas pelos sítios receptores existentes no nariz. Se as moléculas têm a forma e tamanho adequados, elas podem encaixar-se devidamente nesses sítios receptores, que transmitem impulsos para o cérebro. O olfato é tão preciso no reconhecimento molecular, que duas substâncias podem produzir diferentes sensações de odor, mesmo quando suas moléculas diferem tão sutilmente quanto a mão direita difere da esquerda. (BROWN, p. 289, 2007).

36. Considerando que amônia, NH3(g), e o metanal, H2CO(g), são substâncias de odor irritante e característico, escreva a estrutura de Lewis e identifique a forma geométrica de casa uma dessas moléculas, justificando a sua resposta.

35. Considerando que um recipiente fechado contendo amônia e outro contendo metanal foram abertos ao mesmo tempo, no mesmo local, nas mesmas condições de temperatura e pressão, e que as moléculas dessas substâncias se comportam como gases ideais,

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cite qual dessas substâncias químicas possui maior velocidade de difusão no ar atmosférico e justifique sua resposta;

determine a pressão, em atm, exercuida por 1.2 . 1024 moléculas de amônia contidas em um recipiente fechado, com capacidade de 20,0 ℓ, à 27°C.

36.

O coração é, naturalmente, um órgão essencial para o funcionamento do corpo. Muitas tentativas têm sido feitas para produzir um coração artificial para que possa servir por um longo tempo como substituto para o órgão natural. Muitas vezes, apenas uma parte do coração, como a válvula aorta, falha e precisa de substituição e, nesse caso, pode-se usar o implante de uma válvula de coração mecânico. A válvula mais utilizada é presa aos tecidos por um anel contendo o DraconTM, marca registrada para a fibra formada a partir do poli (tereftalato de etileno). A malha age como uma rede na qual os tecidos do corpo podem crescer. Aparentemente os grupos funcionais polares presentes na cadeia do poliéster produzem interações que facilitam o crescimento do tecido. O DraconTM também é utilizado, na forma tubular, em substituição as artérias de grande diâmetro, ao redor do coração. (BROWN, p. 428-429, 2007). Considerando as informações do texto e da equação que representa, de foram resumida, a obtenção do tereftalato de etileno, calcule a massa de ácido tereftálico necessária para reagir completamente com 124,0 kg de etilenoglicol e identique um dos grupos polares presentes no monômero tereftalato de etileno.

37. Semi-equações Potencial padrão de redução, V.

HgO(s) + H2O(ℓ) + 2e− Hg(ℓ) + 2OH−(aq) +0,10ZnO(s) + H2O(ℓ) + 2e− Zn(s) + 2OH−(aq) −1,25

As pilhas de mercúrio não são recarregáveis, entretanto têm boa capacidade de armazenar energia, voltagem constante por longo tempo e, como são construídas em tamanho pequeno, em formato de “botão”, são comumente usadas em aparelhos pequenos como relógios de pulso, câmeras e aparelhos auditivos. Entretanto o descarte inadequado desse tipo de pilha é um risco ao ambiente devido à presença do mercúrio e de seus compostos.

Considerando as informações do texto e da tabela,

escreva a equação global que representa a reação que ocorre durante o funcionamento da pilha e determine o E0;

apresente um argumento que justifique a preocupação com o descarte inadequado de pilhas de mercúrio no ambiente.

IP/2014

ácido tereftálico etileno-glicol tereftalato de etileno

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