UNESP 2001 Química - Questões

Uma solução aquosa de cloreto de sódio deve ter 0,90% em massa do sal para que seja utilizada como solução fisiológica (soro). O volume de 10,0 mL de uma solução aquosa de cloreto de sódio foi titulado com solução aquosa 0,10 mol/L de nitrato de prata, exigindo exatamente 20,0 mL de titulante.

Dados: massas molares, em g/mol:

$Na = 23,0$;

$C\ell = 35,5$;

$Ag = 107,9$;

densidade da solução aquosa de $NaC\ell = 1,0$ g/mL.

1. a) A solução aquosa de cloreto de sódio pode ou não ser utilizada como soro fisiológico? Justifique sua resposta.
   

2. b) Supondo 100% de rendimento na reação de precipitação envolvida na titulação, calcule a massa de cloreto de prata formado.
   

A Tomografia PET permite obter imagens do corpo humano com maiores detalhes, e menor exposição à radiação, do que as técnicas tomográficas atualmente em uso.

A técnica PET utiliza compostos marcados com $\ ^{11}_6C$. Este isótopo emite um pósitron, $\ ^0_{+1}{\beta}$, formando um novo núcleo, em um processo com tempo de meia-vida de 20,4 minutos. O pósitron emitido captura rapidamente um elétron, $\ ^{0}_{-1}{\beta }$, e se aniquila, emitindo energia na forma de radiação gama.

1. a) Escreva a equação nuclear balanceada que representa a reação que leva à emissão do pósitron. O núcleo formado no processo é do elemento $B(Z = 5)$, $C(Z = 6)$, $N(Z = 7)$ ou $O(Z = 8)$?
   

2. b) Determine por quanto tempo uma amostra de $\ ^{11}_6C$ pode ser usada, até que sua atividade radioativa se reduza a 25% de seu valor inicial.
   

A fonte energética primária do corpo humano vem da reação entre a glicose $\left(C_6H_{12}O_6\right)$ em solução e o oxigênio gasoso transportado pelo sangue. São gerados dióxido de carbono gasoso e água líquida como produtos.

Na temperatura normal do corpo $\left(36,5\ ^\circ\text{C}\right)$, a interrupção do fornecimento energético para certos órgãos não pode exceder 5 minutos. Em algumas cirurgias, para evitar lesões irreversíveis nestes órgãos, decorrentes da redução da oxigenação, o paciente tem sua temperatura corporal reduzida para $25\ ^\circ\text{C}$, e só então a circulação sanguínea é interrompida.

1. a) Escreva a equação química balanceada que representa a reação entre a glicose e o oxigênio.
   

2. b) Explique por que o abaixamento da temperatura do corpo do paciente impede a ocorrência de lesões durante a interrupção da circulação.
   

No corpo humano, o transporte de oxigênio é feito por uma proteína chamada hemoglobina. Cada molécula de hemoglobina contém 4 átomos de ferro.

O transporte de oxigênio, dos pulmões para os tecidos, envolve o equilíbrio reversível:

$$\text{hemoglobina}+O_2\ \underset{\text{tecido}}{\overset{\text{pulmão}}{\rightleftarrows}}\ \text{oxi-hemoglobina}$$

Mesmo um atleta bem treinado tem seu rendimento físico muito diminuído quando vai competir em localidades de altitude muito mais elevada do que a que está habituado. Após cerca de duas semanas de treinamento na nova altitude, o rendimento do atleta retorna ao normal.

1. a) Explique, em termos químicos, por que o rendimento físico inicial do atleta diminui na altitude mais elevada.
   

2. b) Explique por que, após o período de adaptação, o rendimento do atleta retorna ao normal. O que ocorre com as reservas originais de ferro do organismo em consequência da adaptação?
   

Na fabricação de chapas para circuitos eletrônicos, uma superfície foi recoberta por uma camada de ouro, por meio de deposição a vácuo.

1. a) Sabendo que para recobrir esta chapa foram necessários $2\times {10}^{20}$ átomos de ouro, determine o custo do ouro usado nesta etapa do processo de fabricação.
   

   Dados: $N_0=6\times {10}^{23}$; massa molar do ouro $=$ 197 g/mol;
   1 g de ouro $=$ R$ $17,00$ (Folha de S. Paulo, 20/8/2000.)
   

   
   

2. b) No processo de deposição, ouro passa diretamente do estado sólido para o estado gasoso. Sabendo que a entalpia de sublimação do ouro é 370 kJ/mol, a 298 K, calcule a energia mínima necessária para vaporizar esta quantidade de ouro depositada na chapa.