A Ciência em Si



1. O sangue que percorre o nosso corpo apresenta – se sobe duas formas: sangue venoso (de cor

mais escura) e arterial (de cor mais viva) mais rico em oxigénio.

O responsável pela cor é um complexo de ferro: a hemoglobina ( Hb ).

No pulmão a hemoglobina perde o gás carbónico (CO2) e recebe o oxigénio. Com esta troca transforma – se de sangue venoso em sangue arterial. Baixos teores de oxigénio no ar inspirado provoca cianose que é o que acontece, por exemplo, nas alturas. Aos 5400 m de altura a oferta de oxigénio é somente metade da que é oferecida ao nível do mar. Esta é a razão pela qual os alpinistas de grandes alturas só conseguem fazer exercício físico recebendo um suplemento de oxigénio.

Das propriedades da hemoglobina destaca – se a sua capacidade de formar um complexo muito estável com o monóxido de carbono (CO) por troca com o oxigénio de acordo com a reacção:

HbO2 (aq) + CO (g) ⇌ HbCO (aq) + O2 ( g )

E que pode trazer graves danos à saúde, inclusive a morte.

De acordo com a informação apresentada indique a afirmação falsa.

A. A cianose é uma doença causada pelo excesso de CO2 no sangue.

B. Um ambiente saturado em monoxido de carbono (CO) vai alterar a oxigenação do sangue uma vez que o complexo HbCO é mais estável que o HbO2 .

C. A hemoglobina é um composto de coordenação constituído por quatro grupos heme pelo que pode transportar quatro moléculas de oxigénio

D. A oxigenação do sangue depende do transporte de oxigénio que é assegurado pela hemoglobina na sua forma de oxihemoglobina, assim Kf (HbO2)> Kf (HbCO).

E. O pH do sangue arterial e do sangue venoso é condicionado pela concentração de CO2 nas células e no próprio sangue.

2. O ácido etanóico, CH3CH2OOH, é um ácido fraco. Considere uma solução aquosa 1,0 mol/dm3

deste ácido, a 25ºC.

2.1 Escreva a equação de ionização deste ácido.

2.2 O ácido metanóico tem uma constante de acidez de valor cerca de 10 vezes superior ao da

constante de acidez do ácido etanóico.

Considere duas soluções aquosas 0,10 mol/dm3, a 25ºC, uma de ácido etanóico e outra de

ácido metanóico. Indique, justificando, qual delas apresenta maior valor de pH.

2.3 Titulou-se 20 cm3 de ácido metanóico, HCOOH (aq) 0,10 mol/dm3, com NaOH (aq)

0,25 mol/dm3 .

2.3.1 Mostre que o volume de titulante necessário para atingir o ponto de equivalência foi

8,0 cm3. Apresente todos os cálculos que tiver que efectuar.

2.3.2 Relativamente à titulação referida, justifique, sem apresentar cálculos, a seguinte

afirmação verdadeira:

“Após a adição de 4,0 cm3 de titulante, o valor de pH da mistura nesse momento é

igual ao valor de pKa do ácido.”

3.

|Duas pessoas foram ontem assistidas no Hospital de Santarém por problemas respiratórios na sequência de uma fuga de amoníaco numa fábrica de |

|produtos alimentares nos arredores da cidade, informou fonte dos bombeiros. |

| |Fonte: Jornal Correio da Manhã |

|Fonte do Hospital de Santarém disse à Lusa que os funcionários da empresa ali assistidos – dois homens – |2004-06-22 |

|entraram com sintomas de inalação de gases. O alerta foi dado cerca das 14h50, devendo-se a fuga, | |

|aparentemente, a um erro de manipulação de uma válvula. | |

|A fuga foi controlada com água e inactivada com um ácido, disse a fonte, acrescentando que o amoníaco é | |

|utilizado nos frigoríficos da fábrica. | |

Alguns dias depois, alunos de uma escola secundária vizinha tentaram recriar, no laboratório, a reacção ácido-base levada a cabo pelos bombeiros de modo a controlar a fuga.

Para tal, titularam amoníaco, NH3, 0,50 mol.dm-3, com ácido clorídrico, HCl, 0,20 mol.dm-3, de modo a verificar a eficácia do processo de inactivação usado pelos bombeiros da sua região.

3.1. Calcule o pH da solução inicial de ácido utilizado.

3.2. Dos gráficos de A a D, qual traduz a curva de titulação da experiência efectuada.

|[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |

|A |B |C |D |

3. . Para se atingir o ponto de equivalência foram gastos 25,0 ml de ácido clorídrico.

Determine o volume de amoníaco que se utilizou na titulação.

4. Num laboratório de uma escola, três grupos de alunos (A, B e C) realizaram titulações ácido-base

das soluções ácidas: HNO3 (aq) e HCl(aq):

Ka(HCl) muito elevado Ka(HNO3) muito elevado

Os grupos usaram o mesmo titulante, de concentração C, uma solução aquosa de NaOH, tendo registado os seguintes resultados

De acordo com a informação apresentada, seleccione a alternativa CORRECTA.

(A) Os grupos A e C podem ter titulado soluções de concentrações iguais.

(B) Os grupos A e B podem ter titulado soluções de concentrações diferentes.

(C) Os grupos B e C titularam volumes iguais de soluções ácidas.

(D) O grupo B titulou o dobro do volume de solução ácida titulado pelo grupo A.

5. O gráfico seguinte traduz uma titulação ácido – base.

5.1 Explique o aparecimento de dois pontos de

equivalência

5.2 Identifique, uma região em que se verifique um

comportamento tampão.

5.3 Determina a concentração de H3O+ no 1º ponto

de equivalência.

5.4 Explique se é possível, com rigor, detectar

experimentalmente o ponto de equivalência.

6. Considere as soluções aquosas I, II e III.

Solução I: 0,15 mol.dm-3 em NaCN.

Solução II: 0,15 mol.dm-3 em NaCN e 0,15 mol.dm-3 em HCN.

Solução III: 0,15 mol.dm-3 em HCN e 0,10 mol.dm-3 em HCl.

Entre as seguintes afirmações, seleccione a CORRECTA.

A) O pH da solução I é inferior ao da solução II.

B) As soluções II e III são soluções tampão.

C) Só a solução III é solução tampão.

D) Só a solução II é solução tampão.

E) Nenhuma delas é solução tampão.

7. Os espectros de absorção de duas soluções A e B, quando iluminadas com luz branca, estão

esquematizadas nas figuras que se seguem.

| | | |

Entre as seguintes afirmações, seleccione a CORRECTA.

(A) A cor da solução B é vermelha.

B) Uma radiação com ( = 650 nm provoca uma excitação dos electrões das moléculas que constituem a solução B.

(C) A radiação preferencialmente absorvida pela solução A é Vermelha.

(D) A radiação preferencialmente absorvida pela solução B é Verde.

(E) A cor exibida por uma substância resulta da absorção selectiva da radiação na zona

do Infra-vermelho.

8.

8.1 Dê uma explicação para o facto de os veículos munidos de catalisador só deverem ser

abastecidos com gasolina sem chumbo .

8.2 As reacções químicas, catalisadas ou não, podem ser descritas por um gráfico que traduz as

variações de energia em função da coordenada da reacção. Observe o diagrama de energia ao

lado e responda às questões:

a) Determine o valor da entalpia da reacção inversa

b) Determine o valor da energia de activação

da reacção directa.

c) Classifique esta reacção quanto à energia.

d) Determine o valor da energia de activação da

reacção inversa .

3. No gráfico, desenhe uma possível representação

para a mesma reacção, mas catalisada.

9. Considere o sal complexo cloreto de trietilenodiaminoníquel (II). O ião complexo deste sal

apresenta uma geometria octaédrica e tem a seguinte fórmula química:

[Ni (NH2CH2CH2NH2)3 ] 2+

a) Escreva a fórmula química do sal complexo.

b) Qual é a carga do catião metálico presente no ião complexo.

c) Qual é o número de ligandos neste ião complexo? E qual é o número de

coordenação?

d) O ligando presente no ião complexo representado é um quelante.

Explique o que é um quelante.

10. Num pequeno texto, indique o que é um catalizador e o seu modo de actuação.

Refira a utilização dos metais de transição como catalizadores e distinga catálise homogénea e

heterogénea.

1 |2.1 |2.2 |2.3.1 |2.3.2 |3.1 |3.2 |3.3 |4 |5.1 |5.2 |5.3 |5.4 | |6 |8 |8 |8 |8 |10 |6 |8 |6 |8 |8 |10 |8 | | | | | | | | | | | | | | | |6 |7 |8.1 |8.2a |8.2b |8.2c |8.2d |8.3 |9a |9b |9c |9d |10 | |6 |6 |8 |8 |8 |8 |8 |4 |8 |8 |8 |8 |8 | |

Total = 200

Resolução Teste 3

1. Falsa: D, A 1ª parte da afirmação é verdadeira, mas Kf (HbO2)< Kf (HbCO) e não está

directamente relacionada com a afirmação anterior.

2.1 CH3CH2OOH (aq) + H2O (l) ⇄ CH3CH2OO ( (aq) + H3O+ (aq)

2.2 Com maior valor de pH é a solução de ácido etanóico

Ka (ácido metanoico) = 10 x Ka (ácido etanóico)

Se a constante de acidez do ácido metanoico é maior, significa que a reacção é mais extensa, logo origina maior quantidade de iões H3O+ em solução. Sendo mais ácida, o valor de pH é mais baixo.

Logo, a solução com maior valor de pH é a do ácido etanóico.

2.3.1 Vb = ? Va = 20 cm3 Ca = 0,1 mol/dm3 Cb = 0,25 mol/dm3

Ca x Va = Cb x Vb 0,1 mol/dm3x 20 cm3 = 0,25 mol/dm3x Vb Vb = 8,0 cm3

2.3.2 O ponto de meia titulação é atingido quando se adiciona metade do volume de titulante

necessário para a titulação completa. Assim após a adição de 4,0 cm3 já se

atinge a meia titulação, e nesta situação a concentração de ácido metanoico e respectiva

base conjugada são iguais [HCOOH] = [HCOO(] e, nesta situação verifica-se pH = pKa.

3. Cb = 0,50 mol/dm3 (NH3) Ca = 0,20 mol/dm3 (HCl)

3.1 pH ácido = ? é um ácido forte, logo considera-se completamente ionizado. Assim:

[H3O+] = [HCl] [H3O+] = 0,20 mol/dm3 pH = – log [H3O+]

pH = – log 0,20 pH = 0,69

3.2 Gráfico B, é uma titulação base fraca com ácido forte, logo pH inicial deve ser superior a 7 e o

pH no ponto de equivalência deve ser inferior a 7.

3.3 Vb = ? Va = 25,0 ml Cb = 0,50 mol/dm3 Ca = 0,20 mol/dm3

Ca x Va = Cb x Vb 0,20 mol/dm3x 25 cm3 = 0,50 mol/dm3x Vb

Vb = 10,0 cm3

4. Correcta: opção D Como as concentrações de B e A são iguais, se o volume para titular a

solução B foi o dobro do volume para titular a solução A, então o

volume de titulado também é o dobro.

(A) Falsa, o pH das soluções A e C são diferentes pelo que a concentração dos ácido também terá

que ser diferente pois são ambos ácidos fortes.

(B) falsa, o pH das soluções A e B são iguais pelo que a concentração dos ácido também terá

que ser igual pois são ambos ácidos fortes.

(C) falsa, as concentrações de B e C são diferentes pelo que os volumes de titulante também terá

de ser diferente.

5.1 Trata-se de uma titulação de uma base diprótica.

5.2 Região tampão de C a D

5.3 pH = - log [H3O+] [H3O+] = 1x10 (pH [H3O+] = 1x10 (8,3 [H3O+] = 5x10(9 mol/dm3

5.4 Não é possível, pois quando se detecta por método colorimétrico, (uso de indicadores) a

mudança de cor do indicador é detectada já depois do ponto de equivalência, ainda que

ligeiramente; por método potenciométrico, a variação brusca de pH no ponto de equivalência

também não permite detectar com rigor.

6. Correcta: (D), uma solução tampão é constituída por um ácido fraco e sal do respectivo par

conjugado.

7. Correcta: (B),verifica-se um máximo de absorção para ( = 650 nm, o que provoca excitação das

moléculas.

A) falsa, a solução B absorve vermelho, logo é verde.

(C) falsa, a solução A absorve verde.

(D) falsa, a solução B absorve vermelho.

(E) falsa, …..na zona do visível.

8.1 O chumbo “envenena” os catalisadores. Adere aos filtros dos catalisadores e não permite a

adsorção dos gases de combustão, não permitindo, assim, o seu tratamento por reacções redox,

antes de serem emitidos para a atmosfera.

8.2 a) (H = – 75,0 – (- 965,4) (H = 890,4 KJ/mol (reacção inversa é endotérmica)

b) Ea = 175 KJ/mol (leitura directa no gráfico)

c) É exotérmica no sentido directo.

d) Ea (inversa) = 965,4 + 100,0 Ea (inversa) =1065,4 KJ/mol

8.3

9 a) [Ni (NH2CH2CH2NH2)3 ] Cl2

b) Ni 2+

c) 3 ligandos e nº de coordenação 6 ( geometria octaédrica)

d) Quelante é um ligando com mais do que um ponto de ligação ao ião central.

10. Um catalisador é uma substância que afecta a velocidade de uma reacção, mas permanece

inalterada. Um catalisador normalmente promove um caminho (mecanismo) molecular diferente

para a reacção, baixando também a energia de activação (energia necessária para ocorrer

reacção).Os metais de transição são muito utilizados na catalise porque possuem orbitais d

vazias, ou semi - preenchidas, que podem estabelecer ligações com os reagentes.

Ocorrem dois tipos de catálise, homogénea, em que o catalisador e os reagentes se encontram na

mesma fase e a heterogénea, em que o catalisador e os reagentes se encontram em fases

diferentes, normalmente o catalisador é sólido.

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ESCOLA SECUNDÁRIA 3EB Dr Jorge Correia – TAVIRA

Ano lectivo 2008/2009 – Química A – 12º ano

3º Teste de avaliação escrita

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h‘'ah¨O5?h‘'ah¨OHA partir de 1 de Janeiro de 2005, a gasolina Super Aditivada deixou de ser comercializada em Portugal.Os veículos munidos de catalisador devem ser abastecidos exclusivamente com gasolina sem chumbo convencional. Os modelos que possuem versões mais antigas (sem catalisador) e que podem utilizar gasolina sem chumbo, encontram-se incluídos na presente lista.... Galp – Portugal

E / kJ.mol-1

Fig.1

Solução A

Solução B

Reacção catalisada.

E / kJ.mol-1

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