Actualmente existe uma preocupação com alguns poluentes
atmosféricos, devido à sua toxicidade.
Então quando é que dizemos que um poluente tem efeito
tóxico?
Quando é prejudicial para os seres vivos, afectando
tecidos, órgãos ou processos biológicos.
A toxicidade de uma substância é a sua capacidade para
provocar perturbações graves nos seres vivos.
A toxicidade de uma substância pode ser classificada em:
Toxicidade crónica – os sintomas só aparecem após meses
ou anos de exposição moderada a substâncias tóxicas,
provocando danos irreversíveis e crónicos.
Toxicidade aguda – os sintomas surgem rapidamente, no
máximo em algumas horas após um curto período de
exposição á substância tóxica, podendo causar a morte
imediata.
A toxicidade aguda de uma substância é muitas vezes
expressa em termos da dose letal:
A dose letal (DL50) de uma substância é a quantidade
de substância necessária para provocar a morte de 50% dos
organismos vivos de uma determinada população amostra
em estudo.
DL50 =
m( substância ) em mg
m(corporal do indivíduo) em Kg
A dose letal exprime-se em mg/Kg.
Ex:
A DL50 de cafeína para o ser humano é 355 mg/kg, por via oral.
Este valor indica:
que a ingestão de 355 mg de cafeína por quilograma de
massa corporal provocará a morte de 50% dos indivíduos
da espécie humana que ingiram esta quantidade.
Curva dose-resposta:
Se a 100 humanos for administrado por via oral 355 mg
de cafeína por cada kg de massa corporal então 50 desses
humanos morrerão.
De que depende a toxicidade de uma substância?
1- A tabela seguinte mostra os valores de doses
letais (DL50) por via oral de duas substâncias (A e B) para
ratazanas.
Substância
A
B
DL50 oral (mg/Kg)
310
528
Qual a substância mais tóxica?
Substância A:
Substância B:
A substância mais tóxica é a substância A.
Quanto menor for a dose letal de uma substância,
menor é a quantidade que terá de ser absorvida para
corresponder a 50% de probabilidade de provocar a
morte, por isso, mais tóxica é a substância.
Classificação das substâncias:
Extremamente
Muito
tóxico
tóxico
50
Moderadamente
tóxico
500
5000
Pouco
tóxico
Praticamente
Não tóxicas
10000
DL50
(mg/Kg)
2- Colocaram-se 10 peixinhos dourados num tanque
de 50 litros e foram-se adicionando, a cada 5 minutos,
0,20 mg de um produto tóxico, X, solúvel em água. Ao fim
de 10 min, nenhum peixe tinha morrido. Após 6 doses
verificou-se que tinham morrido 2 peixes. Ao fim de 40
min, já tinham morrido 5 peixes. Deixou-se de adicionar
o produto e ao fim de 1 hora só restavam 2 peixinhos.
a) O que se conclui da experiência?
Conclui-se que o número de mortes aumenta com o
tempo de exposição ao produto.
b) Calcule a dose letal (DL50) sabendo que cada peixinho
tem 300g de massa corporal.
Para provocar a morte a 50% da população de peixes
(5 peixes) demorou 40 min, então:
nº de doses = tempo total / tempo de cada dose
= 40 min / 5 min
= 8 doses
Em cada dose era adicionado 0,2 mg de produto X, então:
a quantidade total de produto adicionado é:
8 x 0,20 mg = 1,60 mg
Cada peixe ingeriu 0,16 mg do produto químico X.
Sabendo que:
DL50 =
m( produto) em mg
m(corporal do animal) em Kg
Substituindo os valores:
0,16
DL50 =
= 0,53mg / Kg
-3
300 ×10
c) Repetiu-se a mesma experiência com outro produto
químico, y, e verificou-se que após 1 hora tinham morrido
5 peixes. Indique, justificando, qual dos produtos
apresenta:
c1) maior DL50.
É o produto y, porque foi necessário adicionar uma maior
quantidade de produto, para provocar a morte a 50% da
população amostra.
c2) maior toxicidade.
É o produto X, porque tem menor DL50.
3- A tabela seguinte mostra os valores de doses letais
(DL50) por via oral e dermatológica de duas substâncias
(A e B) para ratazanas.
Substância
DL50 oral (mg/Kg)
A
B
310
528
Qual a via mais nociva?
É a via oral.
DL50 dermatológica
(mg/Kg)
2733
3100
4- A tabela seguinte mostra os valores de doses letais
(DL50) de cloreto de sódio para duas espécies diferentes.
Espécie
Ser humano
Ratos
DL50 (mg/Kg)
12400
2000
Para que espécie, o cloreto de sódio é mais letal?
Para os ratos.
Com base nos exemplos, conclui-se que a toxicidade
de uma substância depende:
qualidade e da quantidade de substância;
tempo de exposição;
via de contacto;
sensibilidade do organismo (espécie).
A toxicidade aguda de uma substância também pode ser
expressa em termos da concentração letal CL50 e
concentração letal mínima CLmin:
Concentração letal CL50 – é a concentração de substância
que, ao ser inalada (ingerida ou em contacto com a pele),
provoca a morte de 50% dos indivíduos de uma determinada
espécie, exprimindo-se em partes por milhão (ppm).
Concentração letal mínima CLmin – é a menor concentração de
uma substância capaz de matar algum dos indivíduos expostos
à substância.
Número de Avogadro.
Mole.
Massa Molar.
Para exprimir o número de partículas
existente numa porção de matéria
usa-se o número de Avogadro, ou
constante de Avogadro (NA).
Constante de Avogadro
NA= 6,022 x 1023 partículas
A quantidade de uma substância (n) que contém o
número de Avogadro de unidades estruturais
(átomos, moléculas ou iões)
Denomina-se
Mole
Quantidade de
Substância
Quantidade
química
A sua unidade é o mol.
mol
Exemplos:
a) Uma mole de oxigénio molecular (O2) é a quantidade de
substância que contém 6,022 x 1023 moléculas de O2
1mol de O2 ↔ 6,022 x 1023 moléculas de O2
Mas…
Cada molécula de Oxigénio é formada por dois
átomos, também podemos escrever:
1mol de O2 ↔ 2 mol de átomos de O
1mol de O2 ↔ 2 x 6,022 x 1023 átomos de O
b) Duas moles de oxigénio molecular é a quantidade de
substância que contém 2 x 6,022 x 1023 moléculas de O2
2 mol de O2 ↔ 2 x 6,022 x 1023 moléculas de O2
Mas…
Cada molécula de Oxigénio é formada por dois
átomos, então pode-se escrever:
2 mol de O2 ↔ 4 mol de átomos de O
2 mol de O2 ↔ 4 x 6,022 x 1023 átomos de O
Uma mol de água é a quantidade de substância que
6,022 x 1023 moléculas de H2O.
contém ___________
Completa:
23
3
x
6,022
x
10
1 mol de H2O ↔ ______________ átomos.
1 mol de H2O ↔ ______________
2 x 6,022 x 1023 átomos de H
1 x 6,022 x 1023 átomos de O.
+ ______________
Completa:
3 x 6,022 x 1023 átomos de He.
3 moles de He ↔ ______________
23
0,75
x
6,022
x
10
0,75 moles de N2 ↔ _________________ moléculas de azoto.
23
0,75
x
2
x
6,022
x
10
0,75 moles de N2 ↔ ___________________ átomos de azoto.
Uma mole de cloreto de sódio (NaCl) é a quantidade de
2 x 6,022 x 1023 iões de Na+
substância iónica que contém ______________
e Cl-.
1 x 6,022 x 1023 iões de Na+
Uma mol de NaCl ↔ ______________
23
1
x
6,022
x
10
+ ______________ iões de Cl-.
Duas moles de cloreto de alumínio (AlCl3) é a quantidade de
2 x 4 x 6,022 x 1023
substância iónica que contém __________________iões
de
Al3+ e Cl-.
23
2
x
1
x
6,022
x
10
Duas moles de AlCl3 ↔ __________________ iões de Al3+
2 x 3 x 6,022 x 1023 iões de Cl-.
+ _________________
O que podemos concluir após estes exemplos?
Número de = número x constante
partículas
de moles de Avogadro
N= n x NA
Então:
N (Moléculas) = n x NA
N (Átomos) = l x n x NA
Número de átomos presentes
na fórmula química
N (Iões) = t x n x NA
Número de iões presentes
na fórmula química
A Massa Molar de uma substância corresponde à
massa de uma mole dessa substância.
Representa-se
M
Esta exprime-se em g/mol ou g.mol-1
Com base na definição de mole:
A massa molar de uma substância é a massa de uma
mole de substância (corresponde à massa do número
de partículas (NA) existentes).
Calcula a massa molar do oxigénio molecular:
Mr (O2) = 2 x Ar (O) = 2 x 16,0 = 32,0
M (O2) = 32,0 g.mol-1
Que a massa de 6,022 x 1023
moléculas de oxigénio é 32,0 g
Massa molar de um elemento:
A massa molar (M) de uma substância atómica é
numericamente igual à sua massa atómica relativa (Ar).
Qual a massa molar dos seguintes elementos:
M (He) = ?
Ar (He) = 4,0
M (He) = 4,0 g.mol-1
M (Fe) = ?
Ar (Fe) = 55,85
M (Fe) = 55,85 g.mol-1
M (O) = ?
Ar (O) = 16,0
M (O) = 16,0 g.mol-1
Massa molar de uma substância molecular:
A massa molar (M) de uma substância molecular é
numericamente igual à sua massa molecular relativa (Mr).
Qual a massa molar das seguintes moléculas:
M (O3) = ?
Ar (O) = 16,0
M (H2O) = ?
Ar (H) = 1,0
Ar (O) = 16,0
Mr (O) = 3 x 16,0
= 48
M (O) = 48 g.mol-1
Mr (H2O) = 2 x 1,0 + 1 x 16,0
= 18,0
M (H2O) = 18,0 g.mol-1
Massa molar de uma substância iónica:
A massa molar (M) de uma substância iónica é
numericamente igual à massa molar relativa (Mr) da
substância iónica.
Qual a massa molar das seguintes substâncias iónicas:
M (NaCl) = ?
Ar (Na) = 23,0
Ar (Cl) = 35,45
Mr (NaCl) = 23 + 35,45
= 58,45
M (NaCl) = 58,45 g.mol-1
M (AlCl3) = ?
Ar (Al) = 26,28
Mr (AlCl3) = 26,28 + 3 x 35,45
= 133,3
Ar (Cl) = 35,45
M (AlCl3) = 133,3 g.mol-1
Observa a figura:
Qual é a relação entre a quantidade química (n),
a massa molar (M) e a massa (m) de uma porção de
substância?
Massa = quantidade química x massa molar
m
m
m = n× M ⇔ M = ⇔ n =
n
M
Vamos pensar:
A massa molar do metano (CH4) é 16,01 g.mol-1
a) Descreve o significado do valor 16,01 g.mol-1.
Este valor indica que a massa de uma mole de moléculas
(6,022 x 1023) de metano é 16,01 g.
b) Calcula a quantidade química correspondente a
3,202 g deste gás.
m
3,202
n=
⇔n=
⇔ n = 0,2000mol
M
16,01
c) Determina o número de moléculas e o número de
átomos existentes em 3,202 g de metano.
N (Partículas) = n x NA
N (Moléculas) = n x NA
= 0,2000 x 6,022 x 1023
= 1,204 x 1023 moléculas de metano
N (Átomos) = 5 x n x NA
= 5 x 0,2000 x 6,022 x 1023
= 6,022 x 1023 átomos de metano