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

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1 USCS MEDICINA - Prieiro Seestre - Prieira Prova UNIERSIDADE MUNICIPAL DE SÃ CAETAN D SUL 01. U professor elaborou u jogo para trabalhar co a classificação periódica dos eleentos. Seus alunos deveria deduzir, a partir de alguas pistas, a quais eleentos cada conjunto de pistas se referia. Dois exeplos desse jogo estão apresentados a seguir. Eleento 1: eu sou o Pistas 1. Quando substância siples, sou u gás. 2. Tenho grande vontade de capturar elétrons, e só o flúor te capacidade de ganhar eus elétrons. 3. Encontro-e dissolvido na água potável coo substância siples, as inha presença é rara e águas poluídas. Eleento 2: eu sou o Pistas 1. Sou o aior eleento do eu período. 2. Estou presente e ua das atérias-prias necessárias à fabricação de sabão. 3. Meu hidróxido te noe de refrigerante, as não pode ser bebido, senão pode causar queiaduras. a) Identifique os eleentos 1 e 2. b) Qual é o noe da propriedade periódica a que se refere a pista 2 utilizada para identificar o eleento 1? Coo essa propriedade varia e u grupo da classificação periódica? a) Eleento 1: oxigênio. Eleento 2: sódio. b) Noe da propriedade periódica a que se refere a pista 2: eletronegatividade (capacidade de u eleento quíico atrair elétrons copartilhados). Na classificação periódica, e u grupo ou faília: 1) A eletronegatividade auenta de baixo para cia, co a diinuição do núero atôico. 2) A eletronegatividade diinui de cia para baixo, co a elevação do núero atôico. 02. A liofilização é u processo utilizado para a conservação de alientos baseado na desidratação e condições de baixas pressões e baixas teperaturas. A eliinação de água nessas condições provoca ua diinuição do peso e do volue dos alientos, sendo útil para a produção de antientos destinados a viagens espaciais. Alé disso, alientos liofilizados dispensa o uso de refrigeração, enquanto que alientos que não passa por esse processo deve ser conservados e baixas teperaturas. A figura representa o processo de liofilização. 1

2 a) Indique e qual das etapas, 1, 2 ou 3, ocorre a desidratação do aliento e dê o noe da udança de estado que ocorre nessa etapa. b) Explique, co base na teoria das colisões efetivas, por que a desidratação ajuda a conservar alientos liofilizados. Por que a diinuição da teperatura é iportante na conservação de outros tipos de alientos? a) A desidratação do aliento ocorre na etapa 3. Noe da udança de estado que ocorre nesta etapa: subliação (passage do estado de agregação sólido para gasoso). b) A desidratação do eio faz co que ocorra ua queda da quantidade de choques, pois diinui o núero de oléculas de água no eio. A diinuição da teperatura provoca a diinuição da velocidade das reações, ou seja, da energia cinética das oléculas. 03. Pesquisadores relatara u experiento na Islândia, e que injetara gás carbônico e água no interior de rochas basálticas. As reações co os inerais nas caadas profundas de basalto convertera o dióxido de carbono e u sólido estável, co consistência de giz. De 220 toneladas de gás carbônico injetado, 95 % foi convertido e pedra calcária e enos de dois anos, afira o coordenador da pesquisa, Juerg Matter, da Universidade de Southapton, no Reino Unido. 2

3 A reação de conversão do C 2 e inerais carbonáticos ocorre e duas etapas: Etapa 1: C2 g H2 X aq 2 Etapa 2 : X aq Me aq MeC3 s 2H aq Na etapa 2, Me 2+ corresponde a u íon etálico presente na rocha basáltica. a) Escreva a fórula olecular do coposto X forado na etapa 1. Equacione a reação global de foração do ineral carbonático. b) Considerando a assa olar do íon Me 2+ igual a 40 g/ol, deterine a assa do ineral carbonático produzida no tepo citado no texto. a) Fórula olecular do coposto X forado na etapa 1: H2C 3. C H H C H2C3 Ca CaC3 2H C H Ca CaC 2H 2 Global b) CaC ; MCaC 100 g / ol. 3 C H Ca CaC 2H 44 g 0, t CaC3 CaC3 2 Global , t 100 g 44 g 475 t 100 g CaC3 04. Eu adoro carbono estressado! Foi assi que inha tia se referiu a ua das pedras preciosas que ela ais gosta, o diaante. diaante (d = 3,5 g/l) e o (d = 2,3 g/l) são variedades alotrópicas do carbono, e pode ser convertidas ua na outra por eio de alterações de pressão e teperatura. 3

4 a) Considerando H 1 = -393,5 kj/ol e H 2 = -395,4 kj/ol, calcule a energia necessária para transforar 700 g de carbono e diaante. Apresente os cálculos efetuados. b) Considerando que 700 g de fora totalente convertidos e diaante, deterine o valor da diferença entre os volues ocupados pelo carbono antes e depois da transforação. Apresente os cálculos efetuados co duas casas deciais. a) Considerando H 1 = -393,5 kj/ol e H 2 = -395,4 kj/ol e aplicando a lei de Hess, ve: C C H 393,5 kj / ol gr 2(g) 2(g) 1 C C H 395,4 kj/ ol 2(g ) d(s) 2(g) 2 Global gr d(s) 1 2 C C H H H H 393,5 kj 395, 4 kj H 1,9 kj Global Cgr Cd(s) H 1,9 kj 12 g 1,9 kj absorvidos 700 g E 700 g 1,9 kj E 12 g E 110,83 kj b) d 2,3 g /L e d diaante 3,5 g /L, então: d 700 g 2,3 g /L 700 g 2,3 g /L 304,35 L 304,34782 L d diaante diaante diaante diaante diaante 700 g 3,5 g /L diaante 700 g 3,5 g /L 200 L 200 L diaante 200 L 304,35 104,35 L 104,35 L 4

5 05. A croatografia é ua técnica epregada e análises nas quais coponentes de ua istura são separados enquanto cainha por ua coluna revestida por u aterial que apresenta aior afinidade por ua das substâncias presentes na istura. Quanto aior a afinidade do revestiento da coluna por u dos ateriais existentes na istura, aior a eficiência da separação. Ua coluna de u croatógrafo possui o revestiento constituído por sílica ligada a hidrocarbonetos de cadeia longa. Nessa coluna, é inserida ua istura constituída pelos isôeros etanol ( 3 2 H) e éter dietílico ( 3 3), e tabé por hexano (C 6H 14). esquea da separação desses coponentes está representado na figura. a) Qual é o tipo de isoeria existente entre o etanol e o éter dietílico? Qual é o noe do processo que perite a produção de etanol a partir da glicose? b) Considerando apenas a polaridade das oléculas, identifique as substâncias 1, 2 e 3 presentes na istura. Justifique sua resposta. a) Tipo de isoeria existente entre o etanol e o éter dietílico: isoeria de função ou funcional. Noe do processo que perite a produção de etanol a partir da glicose: ferentação. bservação teórica: C 6 H 12 6 (glicose) 2 NAD 2 ADP + 2P 2 NADH 2 2 ATP C 3 H 4 3 C 3 H 4 3 (ácido pirúvico) (ácido pirúvico) C 2 C 2 H 6 (etanol) Ferentação alcoólica C 2 H 6 (etanol) C 2 5

6 b) Coo o revestiento da coluna é constituído por sílica ligada a hidrocarbonetos de cadeia longa, que é u aterial predoinanteente apolar, ele atrai substâncias, tabé, apolares que consequenteente flue ais lentaente. Substâncias polares flue ais rapidaente, pois são enos atraídas pelo revestiento. Substância 1: hexano; flui ais devagar, pois é apolar e é atraído pelo revestiento. Substância 2: éter dietílico; flui ais rapidaente que o hexano e ais lentaente do que o etanol, pois é enos polar do que este. Substância 3: etanol; flui ais rapidaente, pois é ua substância predoinanteente polar, e relação ao éter dietílico, devido à presença dos grupos H. 06. U dos fatores responsáveis pela produção de odores desagradáveis no esgoto é a foração de sulfetos (S 2 ), que ocorre devido à conversão anaeróbica de íons sulfato (S 4 2 ) presentes nos efluentes. No ph típico dos esgotos (6,5 a 8,5), predoina as espécies quíicas HS e H 2S, foradas a partir dos sulfetos, confore as equações a seguir. H2S (g) HS (aq) H (aq) 2 HS (aq) S (aq) H (aq) a) Indique o que ocorre co a concentração de H 2S e u esgoto contido e sistea fechado quando se acrescenta u ácido e quando se auenta a pressão desse sistea. b) Calcule a relação ateática entre as concentrações de íons H + existentes no enor e no aior ph típico dos esgotos. Apresente os cálculos. a) Quando se adiciona u ácido o equilíbrio desloca para a esquerda e a concentração de H 2S auenta. H2S (g) HS (aq) H (aq) equilíbrio Auenta a desloca para A concentração Auenta concentração a esquerda auenta a concentração co a adição de u ácido HS (aq) A concentração auenta equilíbrio desloca para a esquerda 2 S (aq) H (aq) Auenta a concentração co a adição de u ácido Quando se auenta a pressão do sistea o equilíbrio desloca para a direita e a concentração de H 2S diinui. H2S (g) HS (aq) H (aq) 2 HS (aq) S (aq) H (aq) 2 H2S (g) S (aq) 2H (aq) 2 H2S (g) S (aq) 2H (aq) 1 volue de gás Direita 0 volue de gás 1 volue 0 volue T cons tan te P K P K volue diinui, ou seja, o equilíbrio desloca para a direita. 6

7 b) Cálculo da relação ateática entre as concentrações de íons H + existentes no enor e no aior ph: 6,5 [H ] ph 6,5 10 ol /L 8,5 [H ] ph 8,5 10 ol /L [H ] R [H ] ph 6,5 ph 8,5 6,5 10 ol /L 8,5 10 ol /L R 10 R ,5 ( 8,5) 07. Ligas etálicas pode sofrer u processo de corrosão diferenciada, que se dá quando apenas u dos coponentes da liga sofre corrosão, restando o outro etal intacto. latão é ua liga de coloração aarela típica, forada por cobre e zinco na proporção 60:40 e assa. Íons Zn 2+ e Cu 2+, quando hidratados, apresenta, respectivaente, coloração branca e azulada. Após certo tepo de exposição ao ar, u cano de latão apresentou ua região averelhada coberta por ua assa de u aterial branco, confore ostra a figura. Para caracterização da assa branca, fora pingadas alguas gotas de fenolftaleína, que fez surgir ua coloração rósea, indicando que se tratava de u hidróxido. a) Escreva a fórula olecular do hidróxido branco forado na corrosão. Copare o raio do íon forado na corrosão co o raio do etal original. b) Qual dos etais existentes na liga de latão apresenta aior potencial de redução? Justifique sua resposta. a) Hidróxido branco forado na corrosão: Zn(H) 2. Para u eso eleento quíico o raio do cátion é enor do que o raio do átoo Zn : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d (4 caadas) Zn : 1s 2s 2p 3s 3p 4s Zn : 1s 2s 2p 3s 3p 3d (3 caadas) Conclusão : Raio do Zn 2 Raio do Zn 3d b) cobre apresenta aior potencial de redução, pois não sofreu oxidação (região averelhada), já o zinco oxidou (região do hidróxido branco). 7

8 08. urânio apresenta 2 isótopos: urânio-235 e urânio-238. urânio-235 pode sofrer dois processos, representados pelas equações a seguir. Pr ocesso 1: U Th Pr ocesso 2 : U n E E 3 n x y 2 0 a) Dê o noe do processo 2 e indique o valor de x nele existente. b) Considerando que o urânio-238 eite 8 partículas alfa ( 4 ) e 6 partículas beta ( ), escreva o síbolo do eleento forado por esse decaiento e deterine seu núero de nêutrons. a) Noe do processo 2: fissão nuclear. U n E E 3 n x y x x 140 b) Síbolo do eleento forado por esse decaiento: Pb. U 8 6 E A Z A A ( 1) Z Z 82 E A 206 Z 82 Pb (vide classificação periódica fornecida na prova) Núero de nêutrons Núero de nêutrons As gelatinas são poliaidas naturais foradas pela união de ainoácidos, que constitue proteínas do tipo anial. Na conforação β das proteínas, a cadeia estende-se e ua estrutura e zigue-zague, denoinada folha β, antida por interações coo as ostradas na figura. As fibras de poliaidas sintéticas pode ser obtidas e laboratório por reações de condensação, sendo o náilon ua das ais faosas. náilon é obtido pela reação entre duas oléculas co 6 carbonos cada, designando o noe dessa fibra coo náilon-66. A estrutura do náilon está representada a seguir. 8

9 H H Professora Sonia a) Dê o noe da ligação existente entre os ainoácidos que constitue a cadeia poliérica e dê o noe da interação que anté as duas cadeias na fora de folha β. b) Escreva a fórula estrutural dos onôeros que, por reação de condensação, produze o náilon-66. a) Noe da ligação existente entre os ainoácidos: ligação peptídica ou aídica. Noe da interação que anté as duas cadeias na fora de folha β: ligações de hidrogênio ou pontes de hidrogênio. b) Fórula estrutural dos onôeros: H H n N N + n C C H 1,6-diaino-hexano H H ácido 1,6-hexanodioico ou ácido adípico H 2nH 2 + NH ( 2 ) 6 NH C ( 2 ) 4 C nylon 6,6 ou poliaida (políero por condensação) n 9

10 10. ácido cinâico (assa olar = 148 g/ol) é encontrado naturalente e produtos naturais coo a canela e o própolis. Esse ácido possui propriedades terapêuticas e é atéria-pria para outra substância utilizada na indústria alientícia, o cinaato de etila, que apresenta aroa frutífero e é produzido durante a aturação do orango. a) Considere que a solubilidade do ácido cinâico, a ua dada teperatura, seja igual a 0,37 g/l. Calcule o núero de ols de ácido cinâico necessário para produzir 5 litros de ua solução saturada dessa substância. b) Escreva a equação que representa a reação de produção do cinaato de etila a partir do ácido cinâico. Dê o noe da função orgânica do produto forado. a) Considerando a solubilidade do ácido cinâico, a ua dada teperatura, igual a 0,37 g/l: 1 L 0,37 g 5 L ácido cinâico n n n ácido cinâico ácido cinâico ácido cinâico ácido cinâico ácido cinâico ácido cinâico 1 ou ácido cinâico 5L 0,37 g 1 L 1,85 g M 1,85 g 148 g.ol 0,0125 ol 2 nácido cinâico 1,25 10 ol b) Equação que representa a reação de produção do cinaato de etila a partir do ácido cinâico: HC C C H + H 3 H H + HC C C 3 HC HC Éster Função orgânica do produto forado: éster. 10

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