UNIFESP 2002 Química - Questões

Uma solução aquosa contendo 0,9% de $NaCl$ (chamada de soro fisiológico) ou uma solução de glicose a 5,5% são isotônicas (apresentam a mesma pressão osmótica) com o fluido do interior das células vermelhas do sangue e são usadas no tratamento de crianças desidratadas ou na administração de injeções endovenosas.

1. a) Sem calcular as pressões osmóticas, mostre que as duas soluções são isotônicas a uma mesma temperatura.
   

2. b) O laboratorista preparou por engano uma solução de $NaCl$, 5,5% (ao invés de 0,9%). O que deve ocorrer com as células vermelhas do sangue, se essa solução for usada em uma injeção endovenosa? Justifique. Dados: As porcentagens se referem à relação massa/volume. Massas molares em g/mol: $NaCl$ = 58,5. Glicose = 180.
   

Glicina, o $\alpha$-aminoácido mais simples, se apresenta na forma de um sólido cristalino branco, bastante solúvel na água. A presença de um grupo carboxila e de um grupo amino em sua molécula faz com que seja possível a transferência de um íon hidrogênio do primeiro para o segundo grupo em uma espécie de reação interna ácido-base, originando um íon dipolar, chamado de “zwitterion”.

1. a) Escreva a fórmula estrutural da glicina e do seu “zwitterion” correspondente.

2. b) Como o “zwitterion” se comporta frente à diminuição de pH da solução em que estiver dissolvido?

Quando uma pessoa que tem dente recoberto por ouro (coroa dentária) morde uma folha (ou outro objeto qualquer) de alumínio, pode sentir uma dor aguda, pois os metais alumínio e ouro em contato com a saliva (que funciona como uma solução eletrolítica) podem formar uma pilha. Nesta pilha ocorre passagem de corrente elétrica através dos metais, o que pode estimular um nervo, causando dor.

1. a) Explique nesta pilha qual dos metais atua como anodo. Supondo que na saliva existam íons $N{a}^{+}$ e $C{l}^{-}$, explique em que direção (do $Au$ ou do $Al$) deve migrar cada um desses íons.

2. b) Supondo que a espécie reduzida seja a água, escreva a equação que representa a semirreação de redução.

Os cientistas que prepararam o terreno para o desenvolvimento dos polímeros orgânicos condutores foram laureados com o prêmio Nobel de Química do ano 2000. Alguns desses polímeros podem apresentar condutibilidade elétrica comparável à dos metais. O primeiro desses polímeros foi obtido oxidando-se um filme de trans-poliacetileno com vapores de iodo.

1. a) Desenhe um pedaço da estrutura do transpoliacetileno. Assinale, com um círculo, no próprio desenho, a unidade de repetição do polímero.

2. b) É correto afirmar que a oxidação do transpolacetileno pelo iodo provoca a inserção de elétrons no polímero, tornando-o condutor? Justifique sua resposta.

Em princípio, a fluorita ($Ca{F}_{2}$) poderia ser usada na fluoretação da água, pois sua solução saturada apresenta uma concentração de íons fluoreto superior a $1\ \text{mg/L}$ ($1\ \text{ppm}$), que é a concentração recomendada na água de consumo. A fluorita não é usada para a fluoretação, pois a sua solubilização é lenta e difícil de ser conseguida. No entanto, sua solubilidade aumenta quando se adicionam sais de alumínio à água.

1. a) Mostre que a concentração de ${F}^{-}$ numa solução saturada de $Ca{F}_{2}$ é superior a $1\ \text{ppm}$. Dados: ${K}_{ps}$ do ${CaF}_{2}$ a $25 \ ^\circ\text{C} = 3,2 \cdot 10^{-11}$. Massa molar do $F = 19\ \text{g/mol}$.
   

2. b) Explique, usando apenas equações químicas representativas, por que a solubilidade aumenta com a adição de sais de alumínio, sabendo-se que o $Al^{3+}$ hidrolisa e que o $HF$ é um ácido fraco.