UNICID MEDICINA - Primeiro Semestre UNIVERSIDADE CIDADE DE SÃO PAULO

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1 UNICID MEDICINA - Primeiro Semestre UNIVERSIDADE CIDADE DE SÃO PAULO 01. Considere as seguintes substânias químias: CCl 4, HCCl 3, CO, H S, Cl, H 3CCH 3 e NH 3. a) Qual o tipo de ligação químia que oorre nessas moléulas? Classifique-as em substânias polares e não polares. b) Separe essas substânias de aordo om o tipo de interação intermoleular (forças de Van der Waals, dipolo-dipolo e ligações de hidrogênio) que apresentam quando em presença de outras substânias iguais a elas. a) Tipo de ligação que oorre nas moléulas de CCl 4, HCCl 3, CO, H S, Cl, H 3CCH 3 e NH 3: ovalente (oorrem ligações entre ametais). Substânias polares ( R 0 ) : Substânias apolares ( = ) R 0 : HCCl 3, H S e NH 3. CCl 4, CO, Cl e H 3CCH 3. b) Forças de Van der Waals: CCl 4, CO, Cl e H 3CCH 3. Observação: o HCCl 3 tem baixíssima polaridade, tendendo a fazer interações do tipo Van der Waals, porém a abordagem do ensino médio pode levar à lassifiação polar e ligações do tipo dipolo-dipolo. Dipolo-dipolo: H S. Ligações de hidrogênio: NH Em uma aula experimental, uma estudante misturou 40 ml de uma solução aquosa 0,55 mol/l de Pb(NO 3) om 50 ml de uma solução aquosa 1, mol/l de HCl. Ela observou a formação de um preipitado brano, que foi separado e oloado para sear. Ao final do proesso, a estudante determinou que a massa do sólido era 5,1 g. a) Esreva a equação ompleta da reação que oorreu e indique o produto que orresponde ao sólido brano. b) Calule o rendimento da reação, sabendo que para ada 331 g de Pb(NO 3) reagem 73,0 g de HCl. a) Equação ompleta da reação: Pb(NO 3) (aq) + HC l(aq) PbC l (s) + HNO 3(aq). Sólido brano: PbCl. b) Cálulo do rendimento da reação: [Pb(NO ) ] = 0,55 mol/l 3 Pb(NO 3) 3 V = 40 ml = L [Pb(NO ) ] n n Pb(NO 3) Pb(NO 3) 3 = 0,55 mol/l = 3 = 0,0 mol V L n 1

2 [HC l] = 1, mol/l HCl 3 V = 50 ml = L nhcl nhcl [HC l] = 1, mol/l = V L n = 0,061 mol Professora Sonia M = 331 g/mol; M = 36,5 g/mol; M = 78 g/mol Pb(NO 3) HCl PbCl 1Pb(NO ) (aq) + HC l(aq) 1PbC l (s) + HNO (aq) mol mol 1mol mol 0,0 mol 0,061 mol (Exesso) Reage 0,044 mol 0,0 mol de PbCl = 0,0 78 g = 6,116 g 6,116 g 5,1 g p 100 % 5,1 g 100 % p = = 83, % 6,116 g p 83,7 % 0,0 mol 0,044 mol 03. As figuras representam uma parede elular em diferentes soluções. As esferas vermelhas são partíulas de um soluto. a) Em qual das situações (1,, ou 3) a solução que era a parede elular é onsiderada hipertônia? Justifique sua resposta. b) O que oorre om o tamanho da élula em ada uma das três situações representadas? a) A situação 3 é onsiderada hipertônia. Justifiativa: numa solução hipertônia a pressão de vapor é, omparativamente, menor. A solução 3, de aordo om a figura, apresenta maior onentração de soluto e, onsequentemente, menor pressão de vapor. b) Situação 1: P > P a élula aumenta (inha). vapor externa vapor int erna

3 Situação : P = P a élula não sofre alteração. vapor externa vapor int erna Situação 3: P < P a élula dim inui (murha). vapor externa vapor int erna 04. Numa sala de triagem de um pronto-soorro, aidentalmente, um termômetro se quebrou e pratiamente todo o merúrio ontido no bulbo se espalhou pelo hão. No momento do aidente, a temperatura da sala era de 5 ºC. a) Considerando o volume da sala 40 m 3, a pressão atmosféria do merúrio, atm a 5 ºC e R = 0,08 atm.l.mol 1.K 1, alule a quantidade de vapor de merúrio, em g, que se espalhou na sala. b) Qual é o nome da liga metália formada entre o merúrio e outro metal? Esse tipo de liga é uma mistura homogênea ou heterogênea? a) Cálulo da quantidade de vapor de merúrio, em gramas: M = 01 g/mol Hg P =,6 10 atm; V = 40 m = L 1 1 R = 0,08 atm.l.mol.k T = = 98 K m P V = R T M 6 3 m 1 1,6 10 atm L = 0,08 atm.l.mol.k 98 K 01 g/mol 6 3,6 10 atm L 01 g/mol m = 1 1 0,08 atm.l.mol.k 98 K m = 5, g m 5,13 g b) O nome da liga é amálgama, este tipo de mistura é homogênea, ou seja, oorre a formação de uma solução sólida. 3

4 05. A figura mostra os três tipos de radiação resultantes da desintegração de elementos radioativos naturais. a) Quais dessas radiações, alfa, beta ou gama, podem ser hamadas de partíulas? Justifique sua resposta, araterizando tais radiações quanto à arga elétria. b) O fósforo-3 é uma espéie radioativa utilizada no tratamento radioterápio de alguns tipos de âner. Na desintegração radioativa deste radioisótopo, forma-se enxofre-3. Esreva uma equação que represente esse proesso. a) As radiações alfa e beta podem ser hamadas de partíulas. Radiação alfa, na figura atraída pela plaa negativa: arga positiva (núleo do átomo de hélio; 4 α ). Radiação beta, na figura atraída pela plaa positiva: arga negativa (elétrons de alta energia; 0 1 β ). b) Equação que representa o proesso: 3 3 A Z P S X 3 = 3 + A A = 0 15 = 16 + Z Z = 1 Então, P S β 06. O óleo essenial de manjerião apresenta grande potenial de apliação omo agente antimirobiano, agente mediinal, omo flavor em alimentos e fragrânia em produtos farmaêutios. (Mário Mazutti et al. Quim. Nova, vol. 9, no 6, 006. Adaptado.) As prinipais substânias químias que onstituem o óleo essenial de manjerião estão apresentadas a seguir. 4

5 a) Analise as fórmulas estruturais apresentadas e organize-as na tabela que está no ampo de Resolução e Resposta. Substânia Fórmula moleular Funções orgânias Isomeria geométria b) Entre as substânias relaionadas, esreva a fórmula estrutural daquela que apresenta isomeria óptia. Justifique sua resposta. a) Organizando as fórmulas estruturais, vem: Substânia Fórmula moleular Funções orgânias Isomeria geométria 1 C10H1 O Éter e fenol Não C10H1 O Éter Não 3 C10H18 O Álool (primário) Sim 4 C10H18 O Álool (teriário) Não b) O linalol (substânia 4) apresenta isomeria óptia, pois possui arbono quiral ou assimétrio (arbono ligado a quatro ligantes diferentes entre si). HO CH 3 CH 3 C H CH C CH CH CH C CH 3 Carbono quiral ou assimétrio 07. O gráfio apresenta as solubilidades dos sais A, B, C, D, E e F em função da temperatura. 5

6 a) Indique o sal uja solubilidade em água é menos afetada pelo aumento de temperatura. b) Considere uma solução preparada om 33 g do sal B em 50 g de água, a 40 ºC. A mistura resultante apresenta orpo de fundo? Justifique sua resposta. a) Sal D, pois no gráfio a urva que representa a sua solubilidade em água é aquela que possui a menor inlinação entre 0 o C e 100 o C. b) Sim, a mistura resultante apresenta orpo de fundo. A partir da análise do gráfio, vem: o 40 C 60 g do sal B em 100 g de H O. 100 g de H O 60 g do sal B 50 g de H O 30 g do sal B Foi preparada uma solução om 33 g do sal B em 50 g de água. 33 g 30 = 3 g Conlusão : 3 g de preipitado ou orpo de fundo. 08. Considere os equilíbrios: 5 1. SO (g) + O (g) SO 3(g) K = 9,9 10 a 5 ºC -30. O (g) + N (g) NO(g) K = 4,0 10 a 5 ºC a) Com base nos valores de K, informe a direção preferenial de ada um desses sistemas. b) A que fenômeno ambiental a equação 1 pode ser orretamente relaionada? Explique omo ela partiipa da formação desse fenômeno. a) Com base nos valores de K, vem: [Pr odutos] Generalizando: K =. [Re agentes] 1. SO (g) + O (g) SO 3(g) K = 9, , [Pr odutos] [Re agentes] > > A direção preferenial é para a direita (produtos). 5 6

7 . O (g) + N (g) NO(g) K = 4,0 10 < < -30 4, [Pr odutos] [Re agentes] Professora Sonia A direção preferenial é para a esquerda (reagentes). -30 b) A equação 1 pode ser relaionada à huva áida. O enxofre (S) ao ser queimado na presença de gás oxigênio (O ) produz dióxido de enxofre (SO ) e trióxido de enxofre (SO 3). Este último reage om a água formando áido sulfúrio (HSO 4): S + O SO SO + 1O SO (equação 1) 3 SO + H O H SO De um estudo das propriedades físio-químias de águas oletadas em 36 fontes naturais de água mineral, situadas nos estados do Rio de Janeiro, São Paulo, Minas Gerais, Espírito Santo e Bahia, foram seleionadas as informações: ph a 5 o C Composição aniônia (mg/l) Resíduo após evaporação a 180 o C (mg/l) Água 1 4,1 16,9 9,9 Água 5,4 7,9 5,0 Água 3 6,0 33,9 3,0 Água 4 7, 59,9 88,0 (M. A. P. Rebelo e N. C. Araujo. Ver Ass Med Brasil, Adaptado.) a) A partir dos dados da tabela, qual a água de maior aidez? Estabeleça uma relação que mostre o quanto a água de maior aidez é mais áida que a água de menor aidez. b) Em qual dessas águas é esperada maior ondutividade elétria a 5 ºC? Justifique sua resposta. a) Água de maior aidez: água 1, pois apresenta o menor valor de ph. Água de maior aidez : água 1; ph = 4,1. Água de menor aidez : água 4; ph = 7,. ph = log[h ] + 4,1 água 1 ph = 4,1 [H ] = 10 mol/l + 7, água 4 ph = 7, [H ] = 10 mol/l Re laionando, vem : + + água 1 + água 4 Água de maior aidez [H ] 4,1 10 mol/l = = = Água de menor aidez 7, 10 [H ] 10 mol/l água 1 água 4 [H ] 10 [H ] 3,1 Conlusão: a água de maior aidez é, aproximadamente, mil vezes mais áida que a água de menor aidez. 7

8 b) De aordo om a tabela forneida no enuniado da questão, a omposição aniônia (59,9 mg/l) e o resíduo (88,0 mg/l), após a evaporação, são maiores na água 4. ph a 5 o C Composição aniônia (mg/l) Resíduo após evaporação a 180 o C (mg/l) Água 1 4,1 16,9 9,9 Água 5,4 7,9 5,0 Água 3 6,0 33,9 3,0 Água 4 7, 59,9 88,0 Conlui-se que a ondutividade elétria é maior devido à maior quantidade de íons em solução. 10. A sublimação é um proesso que pode interferir na qualidade de produtos farmaêutios. Considere um analgésio omerializado em pílulas que tem omo prinípio ativo o ibuprofeno (C 13H 18O ) e os seguintes dados: H = 70,1 kj.mol vap H = 1,7 kj.mol fus ( a) Calule a entalpia de sublimação do ibuprofeno e lassifique-a omo endotérmia ou exotérmia. b) Por que se reomenda que omprimidos à base de ibuprofeno sejam mantidos a temperaturas entre 15 e 5 ºC? a) Cálulo da entalpia de sublimação do ibuprofeno (C 13H 18O ): 1C13H18 O ( l) 1C H O (g) ΔH = + 70,1 kj.mol vap l ΔHfus = + 1,7 kj.mol Global Δ sub lim ação = Δ vap + Δ fus 1C H O (s) 1C H O ( ) 1C H O (s) 1C H O (g) H H H ΔH = ΔH + ΔH sub lim ação vap fus sub limação sub limação 1 1 ΔH = + 70,1 kj.mol + 1,7 kj.mol ΔH = + 91,8 kj.mol 1 ΔH > 0 Pr oesso endotérmio. b) Se reomenda que omprimidos à base de ibuprofeno sejam mantidos a temperaturas entre 15 ºC e 5 ºC para evitar uma possível sublimação em temperaturas elevadas, já que este proesso absorve alor, ou seja, é endotérmio

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