3
A maior parte do dióxido de carbono gerado no metabolismo celular, no corpo humano, por reagir rapidamente com a água contida no sangue, é conduzida pela corrente sanguí- nea, para eliminação nos pulmões. a) Escreva a equação química que representa a reação de equilíbrio entre o dióxido de car- bono e a água. b) Se no sangue não houvesse outras subs- tâncias que garantissem um pH próximo de 7, qual seria a conseqüência da reação do gás carbônico com a água do sangue, em termos de pH? Resposta a) A representação do equilíbrio entre CO 2 e HO 2 é: CO HO 2(aq) 2 () + l H CO 2 3(aq) H CO 2 3(aq) H HCO (aq) + 3(aq) + b) No caso do sangue sem um sistema tampão eficiente que garantisse um pH próximo de 7, a dissolução do CO 2 aumentaria a [H + ] e o pH fica- ria menor que 7 (solução ácida). Vide equações do item a. Para evitar o crescimento de algas e bactérias, costuma-se adicionar desinfetantes na água de piscinas. Dentre eles, o hipoclorito de cálcio é muito utilizado. A dissolução do hipoclorito na água é acompanhada da reação represen- tada pela equação: Ca(OC ) 2HO() 2 2 l l () s + 2 HOC Ca(OH) 2 l ( ) ( ) aq aq + Sabe-se ainda que a semi-reação HOC ( ) H ( ) 2e l aq aq + + + C ( ) HO() 2 l l + aq é a responsável pelo efeito desinfetante do HOCl. a) Qual é o efeito do uso contínuo de Ca(OCl) 2 sobre o pH da água de uma piscina submetida a este tratamento? Justifique. b) O tratamento desta piscina deve incluir, portanto, o ajuste ocasional do pH para próxi- mo de 7,4, a fim de evitar irritações nos olhos, peles e ouvidos. Responda, usando uma equação química, se o ajuste de pH deve ser feito pela adição de ácido clorídrico (HCl) ou de carbonato de sódio (Na CO 2 3 ) na água desta piscina. Resposta a) A adição contínua de Ca(OCl ) 2 na água da piscina causa um aumento do pH (diminuição da [H + ]). Os fatores que contribuem para esse fato são dois: aumento da [OH ] devido à formação de Ca(OH) 2 na hidrólise do Ca(OC ) 2 l . consumo de H + na redução do HCl O. b) O ajuste do pH da água da piscina ao redor de 7,4 deve ser feito com ácido clorídrico (HC (aq) l H C (aq) (aq) + + l ) a fim de reduzir o pH (aumento da [H + ]). O adoçante aspartame pode ser sintetizado pela seqüência de duas reações, I e II. I. Reação do metanol com o aminoácido de fórmula estrutural II. Ataque do produto da reação I sobre o gru- po carboxílico mais próximo do grupo amina do composto formando uma amida. Questão 11 Questão 12 Questão 13

Vunesp 2002 - Conhecimentos Específicos · recoberto com zinco) são exemplos típicos desse tipo de proteção. O isótopo radioativo 86 222Rn, formado a partir de 92 238U por emissões

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A maior parte do dióxido de carbono geradono metabolismo celular, no corpo humano,por reagir rapidamente com a água contidano sangue, é conduzida pela corrente sanguí-nea, para eliminação nos pulmões.a) Escreva a equação química que representaa reação de equilíbrio entre o dióxido de car-bono e a água.b) Se no sangue não houvesse outras subs-tâncias que garantissem um pH próximo de7, qual seria a conseqüência da reação do gáscarbônico com a água do sangue, em termosde pH?

Resposta

a) A representação do equilíbrio entre CO2 eH O2 é:

CO H O2(aq) 2 ( )+ � H CO2 3(aq)

H CO2 3(aq) H HCO(aq)+

3(aq)+ −

b) No caso do sangue sem um sistema tampãoeficiente que garantisse um pH próximo de 7, adissolução do CO2 aumentaria a [H+ ] e o pH fica-

ria menor que 7 (solução ácida). Vide equaçõesdo item a.

Para evitar o crescimento de algas e bactérias,costuma-se adicionar desinfetantes na águade piscinas. Dentre eles, o hipoclorito de cálcioé muito utilizado. A dissolução do hipocloritona água é acompanhada da reação represen-tada pela equação:

Ca(OC ) 2 H O ( )2 2� �( )s +2 HOC Ca(OH)2� ( ) ( )aq aq+

Sabe-se ainda que a semi-reação

HOC ( ) H ( ) 2 e� aq aq+ ++ −

C ( ) H O ( )2� �− +aq

é a responsável pelo efeito desinfetante doHOC�.

a) Qual é o efeito do uso contínuo de Ca(OC�)2sobre o pH da água de uma piscina submetidaa este tratamento? Justifique.b) O tratamento desta piscina deve incluir,portanto, o ajuste ocasional do pH para próxi-mo de 7,4, a fim de evitar irritações nosolhos, peles e ouvidos. Responda, usandouma equação química, se o ajuste de pH deveser feito pela adição de ácido clorídrico (HC�)ou de carbonato de sódio (Na CO2 3) na águadesta piscina.

Resposta

a) A adição contínua de Ca(OC�)2 na água dapiscina causa um aumento do pH (diminuição da[H + ]). Os fatores que contribuem para esse fatosão dois:• aumento da [OH −] devido à formação deCa(OH)2 na hidrólise do Ca(OC )2� .• consumo de H + na redução do HC�O.b) O ajuste do pH da água da piscina ao redor de7,4 deve ser feito com ácido clorídrico(HC (aq)� H C(aq) (aq)

+ −+ � ) a fim de reduzir o pH

(aumento da [H + ]).

O adoçante aspartame pode ser sintetizadopela seqüência de duas reações, I e II.I. Reação do metanol com o aminoácido defórmula estrutural

II. Ataque do produto da reação I sobre o gru-po carboxílico mais próximo do grupo aminado composto

formando uma amida.

Questão 11

Questão 12

Questão 13

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Sabe-se que, em ambas as reações, I e II,além do produto orgânico, ocorre também aformação de água.a) Utilizando fórmulas estruturais, escreva aequação química que representa a reação I.Identifique a função do composto formadonesta reação.b) Escreva a fórmula estrutural do produtoda reação II.

Resposta

a)

b)

A corrosão (oxidação) de móveis de ferropara praia pode ser evitada pelo recobrimen-to da superfície com alguns metais que, em-bora sejam mais ativos do que o ferro, quan-do se oxidam formam revestimentos aderen-tes de óxidos, que são resistentes à corrosão.

a) Exponha uma razão que justifique por queo processo de corrosão do ferro ocorre maisfacilmente em regiões praianas.b) Considere a tabela a seguir.

Semi-reação E (V)o

Ag ( ) e Ag( )+ −+ →aq s

Cu ( ) e Cu( )2 2+ −+ →aq s

Fe ( ) e Fe( )2 2+ −+ →aq s

Cr ( ) e Cr( )3 3+ −+ →aq s

Zn ( ) e Zn( )2 2+ −+ →aq s

+0,799

+0,342

−0,447

−0,744

−0,762

Com base nesses dados, escolha os metaismais reativos que o ferro que poderiam serutilizados para a proteção de móveis de ferro.Justifique sua resposta.

Resposta

a) A corrosão do ferro é um processo complexocom várias etapas. Nas regiões praianas, a pre-sença de sais dissolvidos nas gotículas de águada maresia torna a solução eletrolítica. O aumen-to do fluxo de cargas elétricas (íons) na soluçãopotencializa o processo de corrosão (aumenta opoder oxidante do oxigênio do ar atmosférico).b) O cromo (Cr) e o zinco (Zn) apresentam poten-ciais de redução padrão (E )Red.

o menores que os

do ferro, sendo portanto mais reativos (oxidammais facilmente) que este. O ferro cromado (ferrorecoberto com cromo) e o ferro galvanizado (ferrorecoberto com zinco) são exemplos típicos dessetipo de proteção.

O isótopo radioativo 86222Rn, formado a partir

de 92238U por emissões sucessivas de partícu-

las alfa e beta, é a principal fonte de contami-nação radioativa ambiental nas proximidadesde jazidas de urânio. Por ser gasoso, o isótopo

86222Rn atinge facilmente os pulmões das pes-

soas, onde se converte em 84218Po, com um

tempo de meia-vida de 3,8 dias.a) Calcule o número de partículas alfa e departículas beta emitidas, considerando a for-mação de um átomo de radônio, no processoglobal de transformação do 92

238U em 86222Rn.

química 2

Questão 14

Questão 15

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Considere as variações dos números atômicose dos números de massa que acompanham aemissão de partículas alfa e beta, para a re-solução da questão.b) Calcule o tempo necessário para que o nú-mero N0 de átomos de 86

222Rn, retido nos pul-

mões de uma pessoa, seja reduzido a N0/16pela conversão em 84

218Po.

Resposta

a) A equação do processo nuclear é:

92238

86222

24

10U Rn 4 2→ + + −α β

b) Considerando que o tempo de meia-vida do

84218Po é igual a 3,8 dias, temos:

NN2

N4

N8

N160

3,8 dias0

3,8 dias0

3,8 dias0

3,8 dias0 , o

tempo total dessa desintegração será de15,2 dias (4 ⋅ 3,8 dias).

Considere os hormônios progesterona e tes-tosterona, cujas fórmulas estruturais são for-necidas a seguir.

a) Quais são as funções orgânicas que dife-renciam os dois hormônios?b) Tanto a molécula de progesterona como ade testosterona reagem com solução de bro-mo. Utilizando apenas o grupo de átomos queparticipam da reação, escreva a equação quí-mica que representa a reação entre o bromo eum dos hormônios.

Resposta

a)

b) Ambos os hormônios são insaturados por umadupla ligação. A representação geral da típica rea-ção de adição é:

química 3

Questão 16