Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe

Transcrição

1 A H,0 Li 7,0 Na 2,0 9 K 9,0 7 Rb 85,5 55 Cs,0 87 Fr (22) 2 2A Be 9,0 2 Mg 2,0 20 Ca 0,0 8 Sr 88,0 56 Ba 7,0 88 Ra (226) Elementos de Transição B B 5B 6B 7B 8B B 2B A A 5A 6A 7A 78,5 8,0 8,0 86,0 90,0 92,0 95,0 97,0 20,0 20,0 207,0 209,0 (20) (20) (222) 8 0 2,0,0 2,0,0 6,0 9,0 20,0 5,0 8,0 5,0 52,0 55,0 56,0 59,0 59,0 6,5 65,0 70,0 7,0 75,0 79,0 80,0 89,0 9,0 9,0 96,0 (99) 0,0 0,0 06,0 08,0 2,0 5,0 9,0 22,0 28,0 27,0, Série dos Lantanídios Série dos Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn (26) (262) (26) (262) (265) Actinídios (266) He B C N O F Ne Al Si P S Cl Ar 27,0 28,0,0 2,0 5,5 0, Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 0 05 Tabela Periódica CLASSIFICAÇÃO PERIÓDICA DOS ELEMENTOS (COM MASSAS ATÔMICAS REFERENTES AO ISÓTOPO 2 DO CARBONO) Unq Unp Unh Uns Uno Une 8,0 Número Atômico Símbolo Série dos Lantanídios La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 8,0 0.0,0,0 (7) 50,0 52,0 57,0 59,0 62,5 65,0 67,0 69,0 7,0 75,0 Massa Atômica ( ) = Nº de massa do isótopo mais estável Série dos Actinídios Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr (227) 22,0 (2) (28) (27) (22) (2) (27) (27) (25) (25) (25) 0 (256) 02 (25) 0 (257) 2 Dados: Constante de Avogadro = 6,0 0 átomos.mol Produto iônico da água, K, a 25 ºC =,0 0 W F = Coulombs R = 0,082 atm.l.mol.k - -

2 . Alguns princípios ativos de medicamentos são bases fracas e, para serem absorvidos pelo organismo humano, obedecem, como um dos parâmetros, a equação de Henderson-Hasselbach. Essa equação determina a razão molar entre forma protonada e não protonada do princípio ativo dependendo do ph do meio. A forma não protonada é aquela que tem maior capacidade de atravessar as membranas celulares durante o processo de absorção. A equação de Henderson-Hasselbach adaptada para bases fracas é representada a seguir. protonada log 0 = pka ph não protonada Nessa equação, pka é a constante de dissociação do princípio ativo. Considerando-se essa equação, um medicamento caracterizado como base fraca, com pka de,5, terá maior absorção a) no estômago, com ph de,5. b) na bexiga, com ph de 2,5. c) no túbulo coletor do néfron, com ph de,5. d) na pele, com ph de,5. e) no duodeno, com ph de 6,5. 2. Uma solução tampão contém 0,mol L de CHCOOH e 0,mol L de CHCOONa. Considerando-se que a 5 constante de ionização do ácido acético é igual a Ka= 0, assinale o que for correto com relação a essa solução. 0) O ph dessa solução tampão é igual a 5. 02) A adição de 0,mL de solução aquosa de HCl 0,mol L em 200 ml da solução tampão irá ocasionar uma variação significativa no ph do sistema. 0) Adicionando-se HCl a essa solução, os íons H + serão consumidos segundo a seguinte reação: CHCOONa( aq) + HCl( aq) CHCOOH( aq) + NaC l( aq). 08) Variando-se as concentrações de ambos, CHCOOH e CHCOONa, para 0,2 mol L, o ph da solução tampão irá variar. 6) Adicionando-se NaOH a essa solução, o ph não irá variar significativamente, pois as hidroxilas adicionadas serão consumidas pelas moléculas não ionizadas de CHCOOH.. A solução-tampão é geralmente uma mistura de um ácido fraco com o sal desse ácido, ou uma base fraca com o sal dessa base. Essa solução tem por finalidade evitar que ocorram variações muito grandes no ph ou no poh de uma solução. A eficácia da solução-tampão pode ser vista no sangue, em que, mesmo com a adição de ácido ou base em pequenas quantidades ao plasma sanguíneo, praticamente não há alteração no ph. Um litro de solução contém,2 g de ácido carbônico e 6,8 g 7 de bicarbonato de sódio. Sabendo-se que Ka= 2 0, determine o poh dessa solução-tampão. (Considere: Log 2 = 0,) a) 7,7 b) 7, c) 6,6 d) 6, e) 6,9. O ph do plasma sanguíneo está entre 7,5 e 7,5 e essa faixa estreita é mantida graças aos sistemas de tampão biológicos. Um dos sistemas que atua como tampão no sangue está representado na equação. 2 + HPO ( aq ) + HO ( aq ) H2PO ( aq ) + H2O ( l) As dores musculares após atividade física em excesso estão relacionadas com a liberação, durante a contração muscular, de uma substância representada na fórmula estrutural a seguir. a) Quando o sistema é perturbado com solução de NaHCO, o que se verifica com o deslocamento do equilíbrio representado na equação? b) A presença no sangue da substância em excesso, relacionada com a contração muscular, pode ser considerada um caso de acidose ou de alcalose? Justifique. 5. O tampão acetato pode ser preparado pela mistura, em solução, de acetato de sódio anidro (CH COONa) e ácido acético (CH COOH). O ph desse tampão pode variar de,0 a 5, de acordo com a proporção dessa mistura. Sobre o tampão acetato, é ERRADO afirmar que: a) o ph do tampão acetato depende da proporção entre o ácido acético e seu sal. b) o ph da solução tampão nunca se altera após a adição de ácido forte. c) o tampão acetato é característico da faixa ácida de ph. d) o ph da solução tampão praticamente não se altera após a adição de pequena quantidade de água. e) a adição de NaOH ao tampão aumenta a concentração de acetato no meio. 6. Soluções-tampão são soluções que resistem à mudança no ph quando ácidos ou bases são adicionados ou quando ocorre diluição. Estas soluções são particularmente importantes em processos bioquímicos, pois muitos sistemas biológicos - 2 -

3 dependem do ph. Cita-se, por exemplo, a dependência do ph na taxa de clivagem da ligação amida do aminoácido tripisina pela enzima quimotripisina, em que a alteração em uma unidade de ph 8 (ph ótimo) para 7 resulta numa redução em 50% na ação enzimática. Para que a solução-tampão tenha ação tamponante significativa, é preciso ter quantidades comparáveis de ácido e base conjugados. Em um laboratório de Química, uma soluçãotampão foi preparada pela mistura de 0,50 L de ácido etanoico (CH COOH) 0,20 moll com 0,50 L de hidróxido de sódio (NaOH) 0,0 moll. Dado: pka do ácido etanoico =,75 e log 0,666 = - 0,765 a) Determine o ph da solução-tampão. b) Determine o ph da solução-tampão após a adição de 0,0 mol de NaOH em,00 L da solução preparada. Apresente os cálculos realizados na resolução da questão. 7. Soluções tampão são utilizadas para evitar uma variação brusca de ph e são constituídas por um ácido fraco (ou uma base fraca) e o sal do seu par conjugado. Para produzir uma solução tampão, deve-se misturar: a) CHCOOH e H2SO b) NHOH e KOH c) CHCOOH e CHCOONa d) KOH e NaCl e) HCl e KOH acidose é quando o sangue apresenta um excesso de ácido, acarretando uma do ph sanguíneo e a alcalose é quando o sangue apresenta um excesso de base, acarretando uma do ph sanguíneo. a) básico, ácido, básico, redução, elevação. b) básico, ácido, básico, elevação, redução. c) ácido, básico, ácido, elevação, redução. d) ácido, básico, ácido, redução, elevação. e) neutro, ácido, básico, elevação, redução. 0. Uma solução tampão pode ser obtida, misturando-se soluções de ácido acético e acetato de sódio, o que constitui um tampão ácido cujo equilíbrio pode ser representado da seguinte maneira: CH COOH + H 2 O H O + + CH COO - Considere que um tampão seja preparado misturando-se volumes iguais de solução de CH COONa 0,50 M. Sabendo-se que para o ácido em questão Ka =,8 0-5 e pka =,7, informe: a) o ph da solução; b) o ph da solução resultante após adição de pequena quantidade de solução de NaOH 0,00 M; c) o ph da solução resultante após adição de pequena quantidade de solução de HCl 0,00 M; d) a conclusão que pode ser tirada em relação ao ph de um tampão (a) após adição de pequenas quantidades de ácido ou base forte. 8. A presença de tampão é fundamental para manter a estabilidade de ecossistemas menores, como lagos, por exemplo. Íons fosfato, originários da decomposição da matéria orgânica, formam um tampão, sendo um dos equilíbrios expressos pela seguinte equação: 2 + H2PO (aq) HPO (aq) + H (aq) Se no equilíbrio foram medidas as concentrações molares 2 [H2PO ] = 2 mol L, [HPO ] = mol L e + [H ] = 0,2 mol L, o valor da constante de equilíbrio é: a) 2 b) 0,2 c) 0, d) 0,0 e) 9. Considere a equação química a seguir e assinale a alternativa que completa corretamente o texto. CO 2 (g) + H 2 O(l) H 2 CO (aq) H + (aq) + HCO (aq) Durante um exercício físico prolongado, quando a respiração aumenta, a concentração de dióxido de carbono diminui e o sangue torna-se mais. Por outro lado, numa situação de repouso, a respiração diminui, a concentração de dióxido de carbono aumenta e o sangue torna-se mais. O ph sanguíneo é regulado constantemente e seu valor normal está situado entre 7,5 a 7,5, sendo ligeiramente. Uma alteração no controle do ph pode alterar o equilíbrio ácido-base produzindo a acidose ou a alcalose. A - -

4 Resposta da questão : [E] COMENTÁRIOS A equação de Henderson-Hasselbach é válida com melhor aproximação entre ph e ph 0, devido às simplificações feitas. Nas alternativas o valor que melhor se encaixa é ph = 6,5 (duodeno). Resposta da questão 2: = 2. 0) Verdadeira. No tampão, ocorre o seguinte equilíbrio: + CHCOOH CHCOO + H 0,M 0,M x concentrações no equilíbrio A concentração final de ácido acético é praticamente igual à inicial por se tratar de um ácido fraco, ou seja, de baixo grau de ionização. Para calcularmos o valor de ph, devemos obter o valor de x, o que será feito usando-se a expressão da constante de ionização do ácido: + [CH COO ] [H ] 5 0 x 5 K = 0 = x = 0 mol / L [CH COO] 0 Pela definição de ph, teremos: + 5 ph=log[h ] ph= log0 = 5,0 02) Falsa. A principal função do tampão é garantir que não haja variação significativa de ph quando, ao sistema, são adicionadas pequenas quantidades de ácidos ou bases. No caso em questão, a adição de um volume de 0,mL de HCl a 200 ml de tampão não provocaria grande variação de ph. 0) Verdadeira. Os íons acetato são bases fortes de Bronsted- Lowry e, portanto, podem consumir íons H + originados da adição de ácido. Pode-se expressar o processo por meio de outra equação (sem a presença dos íons expectadores). + CH COO(aq) + H(aq) CH COOH(aq) 08) Falsa. De acordo com a expressão da constante de equilíbrio + [CHCOO ] [H ] K =, podemos assumir que, se [CHCOOH] {CH COOH] = {CH COO ], então [H + } = K. Na prática, isso significa que, para qualquer tampão no qual as concentrações de ácido acético e acetato sejam iguais, o valor de [H + ], e consequentemente de ph, é constante (e igual a 5, conforme calculado na afirmativa [0]). 6) Verdadeira. A equação representativa do processo é: CH COOH(aq) + OH(aq) CH COO(aq) + H2 O( l ),2 nh 2CO = = 0,02 mol 62 6,8 nnahco = = 0,2 mol 8 Para L de solução, teremos : [H2CO ] = 0,02 mol / L [NaHCO ] = 0,2 mol A partir da equação de Henderson-Hasselbach, vem: 7 pka = log(2 0 ) pka = 7 log2= 7 0, = 6,7 [sal] + log [ácido] 0,2 ph= 6,7+ log = 6,7+ log0 0,02 ph= 6,7+ = 7,7 ph+ poh= poh= 7,7 = 6, poh= 6, Resposta da questão : a) Hidrólise: NaHCO em água + + Na + HCO + H2O Na + OH + H2O+ CO2 Na HCO + H O Na HCO OH CO Então, (meio básico) desloca para a esquerda + devido ao consumo de HO OH HPO + H O H 2 PO + H 2 O OH b) Teremos: + + H O + CO2 + CHCH(OH)COO + H + H2O H2O+ CHCH(OH)COOH (ácido fraco) Ocorre a produção em excesso de um ácido fraco, o ph diminui, ou seja, em caso de acidose o ph do sangue diminui. Resposta da questão 5: [B] Uma solução tampão tem a propriedade de não apresentar grandes variações de ph, quando são adicionadas certas quantidades de ácidos ou bases fortes. A alternativa [B] afirma que o ph da solução tampão não varia. Resposta da questão : [D] Teremos: - -

5 Resposta da questão 6: a) Cálculo do número de mols do ácido e da base: n = [CH COOH] V CHCOOH CHCOOH n = 0,20 M 0,50 L = 0,0 mol CHCOOH n = [NaOH] V NaOH NaOH CHCOOH n = 0,0 M 0,50 L= 0,05 mol CH COOH NaOH CH COO Na H O mol mol mol 0,0 mol 0,05 mol 0,05 mol (excesso de 0,05 mol) 0,05 mol 0,05 mol 0,05 mol V = 0,50 L+ 0,50 L= L 0,05 [CHCOOH] excesso = = 0,05 M 0,05 [CHCOO ] = = 0,05 M [CHCOO ] + log [CH COOH] excesso 0,05 M ph=,75+ log =,75 0,05 M b) Teremos: Cálculo da nova concentração de NaOH: 0,05+ 0,0 [NaOH] = = 0,06 M CH COOH NaOH CH COO Na H O 0,06 M 0,06 M 0,06 M [CH COOH] = 0,06 M [CH COO ] = 0,06 M [CHCOO ] + log [CH COOH] excesso [CH COOH] log [CH COO ] excesso 0,0 M ph=,75 log =,75 log0,666 0,06 M ph=,75 0,765 =, [HPO ][H ] 0,2 Ke = = = 0, [H PO ] 2 Resposta da questão 9: [A] Primeira lacuna: Se a concentração de CO 2 diminui, o equilíbrio desloca-se no sentido de repor CO 2, conforme enuncia o principio de le Chatelier. Assim haverá uma diminuição na concentração de H + aumentando a basicidade do sangue. Segunda lacuna: Nesse caso, o aumento da concentração de CO 2 provocará um deslocamento de equilíbrio no sentido de seu consumo, o que aumentará a produção de íons H + aumentando a acidez do sangue. Terceira lacuna: Se o ph do sangue situa-se entre 7,5 e 7,5, dizemos então que será levemente básico. Quarta lacuna: Em situação de acidose, ocorre redução do ph sanguíneo aumentando sua acidez. Quinta lacuna: Em situação de alcalose, ocorre aumento do ph sanguíneo aumentando sua basicidade. Resposta da questão 0: a) ph = pka + log Cs/Ca =,7 + log 0,50/0,50 =,7 b) ph = pka + log Cs/Ca =,7 + log 0,5/0,9 =,7 c) ph = pka + log Cs/Ca =,7 + log 0,9/0,5 =,72 d) Com base nos cálculos, pode-se chegar à conclusão que toda solução considerada tampão, é aquela que resiste à variação no ph após sofrer adição de pequenas quantidades de ácidos ou bases fortes. No caso a concentração das substâncias adicionadas é bastante inferior à concentração inicial, tanto do ácido quanto do sal. Pode-se observar também que a variação no ph foi de apenas 0,02 unidades de ph. Resposta da questão 7: [C] Deve-se misturar um ácido fraco e um sal solúvel deste ácido com base forte: CHCOOH e CHCOONa. CH CH2 COOH + H + CH CH2 COO CH CH2 COONa + Na + CH CH2 COO Resposta da questão 8: [C] - 5 -