www.professormazzei.com – Diversos – D-11 - Prof.: João Roberto Mazzei 1. Abaixo temos o símbolo da radiação ionizante. A estrutura apresentada a seguir ilustra a molécula do n-pentano. CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 2 1 3 4 5 Quando essa molécula é exposta a uma radiação ionizante, as ligações carbono-carbono são rompidas, gerando fragmentos de hidrocarbonetos(radicais). Escreva as fórmulas e os nomes dos radicais formados pelo rompimento das ligações entre os carbonos: a) 1 e 2 b) e entre os carbonos 2 e 3. 2. O consumo de álcool etílico (etanol) como bebida social está associado aos efeitos neurológicos de desinibição, euforia, bem-estar e alívio da dor, entre outros. Mas o etanol (CH3CH2OH) é, na realidade, uma droga depressora do sistema nervoso central que interfere em várias funções fisiológicas e pode provocar danos irreparáveis à saúde. Quando metabolizado pelo fígado, oxida-se a etanal, composto extremamente tóxico para o organismo e o principal causador dos sintomas da ressaca, como dores de cabeça, náuseas e mal-estar generalizado. Em média, a presença do etanol no sangue pode ser detectada 5 minutos após o consumo do álcool, e a concentração máxima no sangue é atingida de 30 a 90 minutos após a sua ingestão. No quadro a seguir, observa-se a relação entre a concentração de etanol no sangue e os comportamentos e sintomas apresentados por uma pessoa alcoolizada. www.professormazzei.com – Diversos – D-11 - Prof.: João Roberto Mazzei Concentração do etanol no Comportamento Sintoma Até 0,5 sóbrio Não há 0,5 até 1,2 eufórico Redução da atenção e do controle 1,2 até 2,5 agitado Descontroles físico e emocional 2,5 até 3,0 confuso 3,0 até 4,0 apático Vômito e inconsistência 4,0 até 5,0 coma Inconsistência e inatividade sangue (g/L) Tontura, perda de sensibilidade e fala embolada Um perito deve emitir um laudo do estado de um motorista que provocou um acidente de automóvel após ter ingerido álcool. No laudo, deve informar o estado do motorista devido à ingestão de álcool. Nos resultados das análises, um laboratório informa ter encontrado, no sangue do motorista, uma quantidade de 0,065 mol/L de etanol. a) Nesse caso, o que o perito deve escrever no laudo em relação ao possível comportamento do motorista? Justifique sua resposta com base no cálculo da massa de álcool no sangue do motorista. b) Escreva a fórmula em bastão que representa o etanol. 3. Armadilhas contendo um adsorvente com pequenas quantidades de feromônio sintético são utilizadas para controle de população de pragas. O inseto é atraído de grandes distâncias e fica preso no artefato por meio de um adesivo. O verme invasor do milho europeu utiliza o acetato de cis-11-tetradecenila (figura) como feromônio de atração sexual. Classifique a cadeia do referido feromônio. 4. Óleos vegetais contêm ésteres triglicerídeos. Ao reagir com etanol, esses triglicerídeos se transformam num tipo de biodiesel, isto é, numa mistura de ésteres etílicos. O esquema representa o processo químico envolvido na produção desse biodiesel a partir do éster triglicerídeo mais abundante do óleo de soja. www.professormazzei.com – Diversos – D-11 - Prof.: João Roberto Mazzei Considerando as proporções estequiométricas, CALCULE a massa de etanol, CH3CH2OH, necessária para reagir com 1 mol de triglicerídeo. 5. A maturação e o amaciamento da carne bovina podem ser conseguidos pela adição de uma solução de cloreto de cálcio di-hidratado (CaCl2.2H2O) na concentração de 0,20 mol por litro. Obtém-se um melhor resultado injetando-se 50 mililitros dessa solução em 1 quilograma de carne. Concentrações mais elevadas de cloreto de cálcio interferem no sabor e na textura da carne, comprometendo sua qualidade. a) Considerando o enunciado acima, que massa de cloreto de cálcio di-hidratado seria necessária para se obter o melhor resultado da maturação de 1 kg de carne bovina? b) Sabendo-se que o íon cálcio é quem ativa o sistema enzimático responsável pelo amaciamento da carne, caso o cloreto de cálcio di-hidratado fosse substituído por cloreto de cálcio anidro, na mesma concentração (mol/L), o resultado obtido no processo seria o mesmo? Responda sim ou não e justifique sua resposta levando em conta apenas o aspecto estequiométrico dessa substituição. 6. A forma dos fios do cabelo (liso ou ondulado) se deve à forma das estruturas proteicas da queratina. Promovendo reações químicas nas ligações dissulfeto (RSSR) presentes na proteína, é possível alterar sua estrutura e com isso mudar a forma do cabelo. O método baseia-se na redução dos grupos RSSR a RSH, por uma solução do ácido tioglicólico (também conhecido como ácido 2-mercaptoacético ou ácido 2-mercaptoetanoico) em uma solução de amônia. Feito isso, os fios de cabelo ficam ―livres‖ para serem moldados na forma desejada. Na sequência, uma solução de água oxigenada (solução de peróxido de hidrogênio, H 2O2) promove a oxidação dos grupos RSH novamente a RSSR, ―congelando‖ a estrutura das proteínas na forma moldada. Desenhe a estrutura (em grafia de bastão) para o ácido tioglicólico, sabendo que sua fórmula é C2H4SO, de estrutura idêntica ao ácido (2)-hidróxi-etanóico (na figura abaixo), substituindo o oxigênio da função álcool por enxofre. www.professormazzei.com – Diversos – D-11 - Prof.: João Roberto Mazzei OH H2C C O HO (2)-hidróxi-etanóico 7. A crescente resistência humana a antibióticos poderá fazer com que esses medicamentos não sejam mais eficazes em um futuro próximo, levando o mundo a uma era ‘pós-antibióticos’, na qual uma simples infecção na garganta ou um arranhão podem ser fatais, afirma a OMS (Organização Mundial da Saúde). (http://g1.globo.com/ciencia-e-saude) Desde a descoberta da penicilina em 1928 por Alexander Fleming, diversos outros antibióticos foram sintetizados pela indústria farmacêutica. Na estrutura da benzilpenicilina, conhecida como penicilina G, o grupo R corresponde ao radical benzil. a) Escreva o nome de uma função orgânica oxigenada encontrada na estrutura da penicilina. b) Represente a estrutura da penicilina G. 8. O cloreto de cálcio, por ser um sal higroscópico, absorve umidade com facilidade. Devido a essa propriedade, é utilizado como agente secante nos laboratórios de química e pode ser preparado a partir da reação de calcário com ácido clorídrico. CaCO3 (s) 2 HC (aq) CaC 2 (aq) H2O( ) CO2 (g) A partir do resfriamento da solução aquosa de cloreto de cálcio, resultante da reação apresentada, forma-se o CaC 2 (s). Calcule a massa de cloreto de cálcio que pode ser obtida a partir da reação de 625 g de calcário contendo 80 % de CaCO3 com excesso de solução de HC . www.professormazzei.com – Diversos – D-11 - Prof.: João Roberto Mazzei 9. Garantir a qualidade de vida Um dos desafios de uma cidade em expansão é conciliar o desenvolvimento econômico e social com a preservação do ambiente. [...] O acesso universal aos serviços de água tratada, luz, saneamento básico e coleta de esgoto é imprescindível. A mineira Uberlândia exibe um histórico de missões cumpridas. A cidade tem o quarto melhor serviço de coleta e tratamento de esgoto do país, de acordo com um levantamento do Instituto Trata Brasil. Cerca de 99% da população urbana é atendida e 100% dos dejetos são tratados. A coleta e o tratamento de lixo são apontados como os melhores de Minas Gerais. Todas as casas do município são servidas de água tratada – nas Estações de Tratamento (ETA) – e energia elétrica. Apesar disso, as autoridades já planejam um novo sistema de captação de água capaz de atender uma população de 3 milhões de pessoas – cinco vezes a atual. A rede de saúde local, a melhor do próspero Triângulo Mineiro, conta com nove hospitais e, obviamente, atrai pacientes de toda a região. Para reduzir a pressão sobre o serviço de saúde, a cidade está investindo na construção de mais um hospital, com 258 leitos. Todos os 384 ônibus que circulam pelo município dispõem de elevadores para o acesso de deficientes físicos. Nenhuma capital brasileira atingiu padrão semelhante. Revista Veja, 1º de setembro de 2010, p. 124-125. Reportagem ―5 exemplos a serem seguidos‖ de Igor Paulin, Leonardo Coutinho e Marcelo Sperandio. (Texto modificado). A partir do texto e de seus conhecimentos em Química, responda o que se pede: a) Explique um processo que ocorre no tratamento da água em Estações de Tratamento (ETA). b) Aponte uma diferença entre um lixão e um aterro sanitário. 10. Considere o esquema a seguir que mostra uma cadeia de produção de derivados do petróleo e seus processos de separação, representados em I, II e III, e responda ao que se pede. www.professormazzei.com – Diversos – D-11 - Prof.: João Roberto Mazzei a) Indique o método de separação III. b) Indique o método de separação I. GABARITO 1: a) Para a ruptura da ligação entre os carbonos 1 e 2, teremos: b) Para a ruptura da ligação entre os carbonos 2 e 3, teremos: 2: a) Cálculo da concentração de etanol em g/L: 46 g de C2H5OH —— 1 mol m —— 0,065 mol m 2,99 g de etanol. Assim pode-se afirmar que a concentração de etanol em g/L vale 2,99. Laudo: O individuo apresenta comportamento confuso. b) H3C CH2 OH www.professormazzei.com – Diversos – D-11 - Prof.: João Roberto Mazzei 3: cadeia aberta, normal, heterogênea, insaturada 4: De acordo com a equação mostrada, podemos notar que, para a reação de um grupamento éster, do triglicerídeo é necessária a presença de uma molécula de álcool etílico. Portanto, para reagir com 1 mol de triglicerídeo serão necessários 3 mols de etanol. 1mol de etanol _________ 46 g 3 mols de etanol ________ m m 138g 5: a) Cloreto de cálcio di-hidratado: CaC 2 .2H2O 147 g/ mol. R: 1,47g b) Teremos: Cloreto de cálcio di hidratado : CaC 2 .2H2O. Cloreto de cálcio anidro : CaC 2 . Como as concentrações das soluções são as mesmas, a proporção molar também, ou seja, as soluções apresentam a mesma concentração de íons cálcio (Ca2 ) , portanto o resultado obtido no processo de maturação seria o mesmo. 6: O ácido tioglicólico pode ser representado por: www.professormazzei.com – Diversos – D-11 - Prof.: João Roberto Mazzei 7: a) ácido carboxílico b) A estrutura da penicilina G pode ser representada por: 8: A partir da equação química, teremos: CaCO3 (s) 2 HC (aq) CaC 2 (aq) H2O( ) CO2 (g) 100 g 111 g 0,80 625 g mCaC 2 555 g mCaC 2 www.professormazzei.com – Diversos – D-11 - Prof.: João Roberto Mazzei 9: a) Entre as etapas de tratamento de água (ETA) destacam-se a: Coagulação: o sulfato de alumínio é adicionado na sua forma natural (bruta) para promover a coagulação das partículas sólidas que se encontram na água como, por exemplo, a argila. Floculação: ocorre em tanques de concreto, movimentando-se a água para que as partículas sólidas se aglutinam em flocos maiores. Decantação: processo em que, por ação da gravidade, os flocos com as impurezas e partículas ficam depositados no fundo dos tanques, separando-se da água. Filtração: retirada de impurezas de tamanho pequeno pela passagem da água por filtros formados por carvão, areia e pedras de diversos tamanhos. Desinfecção: aplicação de cloro ou ozônio com a finalidade de eliminar microorganismos causadores de doenças. Fluoretação: nessa etapa é adicionado flúor na água para prevenir a formação de cárie dentária em crianças. Correção de pH: cal hidratada ou carbonato de sódio é aplicado na água para corrigir o pH da água e preservar a rede de encanamentos de distribuição. b) No aterro o lixo e coberto e o chorume não atinge os lençóis freáticos. . 10: a) Destilação fracionada. Porque nesse caso, quando existe uma mistura de componentes com pontos de ebulição próximos, fazer a destilação simples (única etapa) não é adequado. A destilação fracionada baseia-se num processo onde a mistura é vaporizada e condensada várias vezes (ocorrem várias microdestilações). Dessa forma, os vapores condensados na última etapa estão enriquecidos com o componente mais volátil, tornando o processo mais eficiente em relação à destilação simples. b) Decantação. Como a água é uma substância polar e o petróleo uma mistura de hidrocarbonetos (apolares), forma-se um sistema bifásico. Nesse caso, é adequado utilizar-se a decantação, uma operação na qual líquidos imiscíveis, de diferentes densidades, podem ser separados. www.professormazzei.com – Diversos – D-11 - Prof.: João Roberto Mazzei Assuntos abordados - Separação de misturas, estação de tratamento de água, destino do lixo. - Classificação de cadeias, função e nomenclatura orgânica. - Relação numérica e estequiometria. -Soluções(unidades de concentração).