USCS MEDICINA - Primeiro Semestre - Segunda Prova UNIVERSIDADE MUNICIPAL DE SÃO CAETANO DO SUL

Transcrição

1 USS MEDIINA - Prieiro Seestre - Segunda Prova UNIVERSIDADE MUNIIPAL DE SÃO AETANO DO SUL 01. A figura representa ua estação de trataento de água (ETA), responsável pela produção de água potável. Esse processo é dividido e diversas fases. Ua dessas fases de trataento é constituída por ua série de tanques utilizados para a lipeza e purificação da água. No tanque A ocorre a floculação. No tanque B repousa ua istura heterogênea para a separação dos flocos de sujeira forados no tanque A. No tanque encontra-se pedras, areia e carvão antracito que retê a sujeira resultante do processo epregado no tanque B. a) Dê o noe do processo que ocorre no tanque B e o noe do processo que ocorre no tanque. b) No tanque A, a floculação ocorre devido à adição de cal (ao) e sulfato de aluínio [Al 2(SO 4) 3] à água, co foração de ua substância gelatinosa, o hidróxido de aluínio [Al(O) 3]. Dessa fora, as partículas de sujeira sofre ua aglutinação e gruda no hidróxido de aluínio, forando flocos sólidos de taanho aior. Esse processo da floculação pode ser representado pelas equações: ao + O a(o) 2 2 3a(O) + A l (SO ) 2A l(o) + 3aSO Suponha que para o trataento de certa quantidade de água fora adicionadas 14 t de cal (assa olar 56 g/ol) ao tanque A. Qual a assa, e toneladas, do coposto gelatinoso (assa olar 78 g/ol) que será forada? Apresente os cálculos efetuados. a) Tanque B: Decantação. Tanque : Filtração. b) A assa, e toneladas, do coposto gelatinoso, hidróxido de aluínio (A l (O) 3), será de 13 t. álculos: 3aO + 3 O 3a(O) 2 2 3a(O) 2 + A l2(so 4) 3 2A l(o) 3 + 3aSO4 Global 3aO + 32O+ A l2(so 4) 3 2A l(o) 3 + 3aSO4 1

2 Global 2 l2 4 3 l 3 4 3aO + 3 O+ A (SO ) 2A (O) + 3aSO 3 56 g 14 t A l(o) 3 A l(o) 3 14 t 2 78 g = = 13 t 3 56 g = 13 t 2 78 g A l(o) O estado de equilíbrio quíico existente e u frasco antido fechado, e teperatura constante, pode ser representado pela seguinte reação de hidrólise ácida de u éster à teperatura de T º: a) Indique a qual função orgânica pertence os produtos 1 e 2. b) Escreva a fórula estrutural do isôero de função do éster epregado nessa reação. Explique se o valor X da constante de equilíbrio (K c) será alterado quando as concentrações dos produtos 1 e 2 fore alteradas e seus valores no equilíbrio, à esa teperatura. a) Produto 1: ácido carboxílico. Produto 2: álcool. b) Fórula estrutural do isôero de função do éster epregado nessa reação (isôeros de ésteres são ácidos carboxílicos): O O 3 2 Éster O 3 3 O Ácido carboxílico (isôero de função do éster) K depende da teperatura, se a teperatura peranecer constante seu valor não será alterado. Observação teórica: de acordo co a equação de Arrhenius: K = A e E ativação R T 2

3 03. O gás neônio (Ne), sob baixas pressões, ao ser atravessado por ua corrente elétrica eite ua luz brilhante de diferentes tonalidades. a) Deonstre que o íon 16 8 O 2 é isoeletrônico do Ne. Deonstre, por eio da distribuição eletrônica, que na últia caada de energia ao redor do núcleo do átoo de neônio encontra-se 8 elétrons. b) onsidere que a seguinte reação nuclear entre o plutônio e o neônio produza u isótopo do eleento quíico representado por X-260, altaente radioativo, e quatro partículas subatôicas neutras, idênticas, representadas por y A A Z + Z Pu Ne X 4 Y Reescreva a reação nuclear copleta, identificando o síbolo do eleento radioativo (utilize a lassificação Periódica), as partículas subatôicas y e os valores de A e Z. a) Distribuições eletrônicas, de acordo co o diagraa de distribuição: O :1s 2s 2p 10 elétrons 10 O :1s 2s 2p Ne : 1s 2s 2p 10 elétrons 8 elétrons na caada de valência K = 2 elétrons L = 8 elétrons b) Tereos: O isótopo de X 260 apresenta o eso núero de prótons. São produzidas quatro partículas idênticas neutras, ou seja, nêutrons A A Z + Z Pu Ne X 4 Y Z + 0 Pu Ne X 4 n = = Z Z = 104 Equação nuclear copleta: Pu Ne X 4 n X = Rf (lassificação periódica) Pu Ne Rf 4 n 3

4 04. E teste realizado co 40 caundongos, pesquisadores deonstrara que a fosfoetanolaina (PEA), coposto que ficou conhecido coo pílula do câncer, foi capaz de reduzir e 34 % o taanho de tuores de pele nos aniais que a ingerira durante 24 dias, ua vez ao dia. (g1.globo.co. Adaptado.) a) Indique o tipo de interações interoleculares presentes nas oléculas de fosfoetanolaina. Justifique sua resposta. b) onsidere que a fosfoetanolaina seja ua aina priária. Escreva a fórula estrutural de ua aina secundária e de ua aina terciária, todas elas co 4 átoos de carbono e soente co ligações siples entre eles. a) Interações interoleculares presentes nas oléculas de fosfoetanolaina: ligações de hidrogênio (ou pontes de hidrogênio, notação ainda aceita) e dipolo-dipolo (dipolo peranente). Justificativa: a estrutura da fosfoetanolaina apresenta grupos O e N que possue ua grande diferença de eletronegatividade entre o átoo de oxigênio ou nitrogênio e o átoo de hidrogênio, fazendo que, consequenteente, o hidrogênio se ligue a outra olécula que apresente átoos de oxigênio ou nitrogênio por interédio de ua ponte ou ligação. Já os dipolos peranentes são gerados pela acentuada diferença de eletronegatividade ente o fósforo e o oxigênio e entre o carbono e oxigênio. b) Fórula estrutural de ua aina secundária (nitrogênio ligado a dois átoos de carbono) e de ua aina terciária (nitrogênio ligado a três átoos de carbono), co 4 átoos de carbono e soente co ligações siples: 3 N Ainas secundárias N 2 3 Aina terciária Os esqueas representa dois experientos sobre a condutividade elétrica de duas soluções ácidas a 25 º. 3 N 4

5 a) Indique e qual experiento a lâpada apresentará aior intensidade luinosa quando as soluções fore testadas. Justifique sua resposta. b) onsidere o experiento 2 e log 5 = 0,7. Deterine a concentração, e ol/l, de íons + presentes na solução ácida utilizada e o valor do p dessa solução. Apresente os cálculos efetuados. a) A lâpada apresentará aior intensidade no experiento 1, pois K a é aior e, consequenteente, existirá aior quantidade de íons livres e solução e a condutividade elétrica será aior. b) Tereos: B(aq) (aq) + B (aq) K = 2,5 10 a a + 10 a 1 [B] = 0,1 ol/l = 10 ol/l K [ ] [B ] = [B] [ ] = [B ] K [ ] [ ] = [B] [ ] ,5 10 = [ ] = 2,5 10 = [ ] = [ ] = 5 10 ol/l (oncentração de íons presentes na solução ácida) p = log[ ] 6 p = log(5 10 ) p = 6 log 5 = 6 0,7 0,7 + p = 5,3 (p dessa solução) 06. O açaí, fruto do açaizeiro, apresenta uita antocianina, u pigento roxo do grupo dos flavonoides. Essa substância quíica encontrada nas plantas funciona coo antioxidante e ajuda no cobate aos radicais livres, no retardo do envelheciento e na prevenção de doenças cardíacas e células cancerígenas. O açaí apresenta tabé e sua coposição alguns eleentos quíicos, coo zinco, ferro, potássio e cálcio. (g1.globo.co. Adaptado.) 5

6 a) Dentre os eleentos quíicos presentes na coposição desse fruto, indique o de aior raio atôico e o de aior eletronegatividade. b) Escreva a fórula olecular de ua antocianina que apresenta R 1 e R 2 coo átoos de e R coo átoos de O. onsiderando a constante de Avogadro igual a ol 1, calcule a quantidade de oléculas presentes e 1515 g de antocianina. a) Eleento quíico de aior raio atôico: potássio (grupo 1 e quarto período da classificação periódica). Eleento quíico de aior eletronegatividade: zinco (grupo 12 e quarto período da classificação periódica). b) Fórula olecular: 1511 O 7. O O O O + O O 7 O O O = = g 1515 g n oléculas oléculas oléculas n oléculas g 6 10 oléculas = 303 g n = 3,0 10 oléculas 07. O principal carboidrato presente na corrente sanguínea é a glicose ( 6 12O 6), ua das principais fontes de energia para o ser huano. a) Escreva a fórula ínia da glicose e calcule a porcentage, e assa, de carbono presente na olécula de glicose. b) Observe a ilustração. 6

7 onsidere que a constante crioscópica da água (K ) seja 1,86 K kg ol 1 e que a assa olar da glicose seja 180 g/ol. Deterine o valor, e Kelvin, do abaixaento da teperatura do ponto de congelaento da solução aquosa contida no béquer 3. Apresente os cálculos efetuados. Explique por que a adição da glicose na água influencia na diinuição da teperatura de congelaento do solvente. a) Fórula ínia da glicose: 2O. 612O6 612O6 12O álculo da porcentage, e assa, de carbono: 612O6 = = 180 u 180 u 72 u 100% 72 u pcarbono 72 u 100% pcarbono = pcarbono = 40 % 180 u b) De acordo co a lei de Raoult, ve: ΔT = K W i soluto i = 1 (coposto olecular) Soluto : glicose Solvente : água = 18 g; = 200 g = 0,2 kg ΔT = K W n ΔT = K ΔT = K M soluto água solvente (kg) soluto soluto solvente (kg) 1 18 g ΔT = 1,86 K kg ol g.ol 0,2 kg ΔT = 0,93 K (abaixaento) A adição de glicose na água eleva o núero de partículas de soluto dispersas no solvente (interfere nas propriedades coligativas) auentando as atrações entre soluto e solvente e, consequenteente, a teperatura de ebulição auenta e a teperatura de congelaento diinui. 08. O cloreto de potássio (Kl) é utilizado para elevar baixos níveis de potássio no sangue (hipocaleia) ocasionados, por exeplo, por períodos prolongados de diarreia ou vôito. a) onsidere a seguinte reação de foração do cloreto de potássio: l + X K l + O Escreva a fórula quíica que substitui a letra X. Por que essa reação é denoinada reação de neutralização? b) onsidere que 240 L de ua solução aquosa de cloreto de potássio (assa olar 74,5 g/ol), de concentração 2 ol/l, fora isturados a 160 L de outra solução desse eso soluto, de concentração 4,5 ol/l. Deterine a concentração, e g/l, da solução final obtida. Apresente os cálculos efetuados. 2 7

8 a) onsiderando a reação de foração do cloreto de potássio, ve: l + KO K l + O 2 Fórula quíica que substitui a letra X: KO. Essa reação é denoinada reação de neutralização, pois a concentração de cátions + se igualará à concentração de ânions O - e ocorrerá a foração de água, ou seja, neutralização ácido-base de Arrhenius + O O. cátion derivado do ácido + ânion derivado da base b) nfinal = nsolução 1 + nsolução 2. n = (oncentração olar) V M V = M V + M V final total solução 1 solução 1 solução 2 solução 2 V = V + V = 240 L L = 400 L M M M total solução 1 solução 2 final final final final final 400 L = 2 ol/l 240 L + 4,5 ol/l 160 L = ol/l 400 = 3,0 ol/l = 3,0 74,5 g/l = 223,5 g/l Ao ser queiado, o gás etano ( 4) gera energia térica. A queia desse gás ocorre confore a reação de cobustão copleta representada pela equação: (g) + 2O (g) 2 O( l ) + O (g) Δ = -212,8 kcal/ol a) O dióxido de carbono (O 2) produzido nessa queia ao ser borbulhado e água fora o ácido carbônico ( 2O 3), u ácido fraco que facilente se decopõe e restitui o dióxido de carbono e a água. Deonstre que o núero de oxidação do eleento carbono nas espécies encionadas apresenta o eso valor. b) Analise a tabela e a reação de cobustão copleta do etanol. O( l) + 3O (g) 2O (g) + 3 O( l ) onsidere que 1000 g de etano libere kcal, que a assa olar de etanol seja 46 g/ol e que fora epregados 1000 g de etanol na reação de cobustão copleta do etanol. De acordo co as inforações, identifique qual das substâncias, etano ou etanol, te aior poder energético. Justifique sua resposta apresentando os cálculos efetuados. 8

9 a) Tereos: O 2 O O x 2 2 x 2 2 = 0 x = + 4 Nox() = + 4 O 2 3 O O O y y = 0 y = + 4 Nox() = + 4 b) A partir da equação e da tabela fornecida no texto, ve: 25O( l) + 3O 2(g) 2O 2(g) + 32O( l) 66,7 kcal 0 kcal 2 ( 94,1) kcal 3 ( 68,3) kcal Δ = produtos reagentes Δ = [2 ( 94,1) kcal + 3 ( 68,3) kcal] [ 66,7 kcal + 0 kcal] 188,2 204,9 Δ = ( 188,2 204,9 + 66,7) kcal Δ = 326,4 kcal 46 g (etanol) 1000 g (etanol) Ee tanol 1000 g 326, 4 kcal Ee tanol = 46 g E e tanol 7095,65 kcal 326,4 kcal liberados De acordo co o texto 1000 g de etano libere kcal kcal > 7095,65 kcal onclusão: o etano te aior poder energético. 10. Ua ficha de inforações de segurança de u produto quíico (FISPQ) conté a fórula olecular e o noe de u produto indicado coo sendo ua cetona. Esse produto é facilente inflaável, irritante para os olhos e pode provocar, por exposição repetida, secura ou fissuras na pele. a) Ao ser reduzida por 2, ua cetona origina u álcool secundário. Escreva a estrutura de Lewis do 2 e a fórula estrutural do álcool secundário 4 10O. b) onsidere que a constante universal dos gases (R) seja igual a 8, (L bar)/(ol K) e que 29 g desse produto, no estado gasoso, ocupe 8,3 L a 127 º e 2 bar. Escreva o noe oficial (IUPA) da cetona que aparece escrito na FISPQ. Apresente os cálculos efetuados. 9

10 a) Estrutura de Lewis para o 2: ou. Fórula estrutural plana do álcool secundário 4 10O: 3 O 2 3 ou O b) A partir da equação de estado de u gás ideal, ve: P V = n R T P V = R T M T = = 400 K 29 g 2 (L bar) 2bar 8,3 L = 8, K M (ol K) n 3 6 2n g 8,3 10 (L bar)(ol K) 400 K M = 2bar 8,3 L M = 58g/ol O = 58 12n + 2n + 16 = 58 n = 3 O = 58 Noe oficial IUPA : propanona. 10