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Exercícios 1. Os sólidos são substâncias amplamente conhecidas e encontradas no dia a dia e podem, quanto à sua organização molecular, se apresentar na forma de materiais cristalinos ou amorfos. Considerando a estrutura cristalina dos materiais sólidos, analise as seguintes afirmativas: I. Os sólidos apresentam densidades mais altas que os líquidos e gases e também alta cinética molecular. II. Os sólidos apresentam somente a formação de ligações covalentes e iônicas na sua formação. III. O Na2SO4 é um sólido cristalino. IV. Sólidos amorfos diferem dos sólidos cristalinos principalmente pela organização ou não de arranjos geométricos definidos. Quais afirmativas são corretas? A. III e IV. B. I e II. C. II e IV. D. III e IV. A organização molecular dos sólidos implica baixa mobilidade, ou seja, cinética pequena. No entanto, devido à compactação das moléculas, as densidades são maiores que as dos líquidos e dos gases. É possível observar ligações iônicas, covalentes e moleculares e interações do tipo Van der Waals nos sólidos. O sulfato de sódio (Na2SO4)é um sal e, portanto, é formado por uma ligação entre um cátion e um ânion; logo, é um sólido. Os sólidos amorfos não têm arranjo geométrico, diferentemente dos sólidos cristalinos E. I e III. 2. Sólidos cristalinos e amorfos diferem em muitas propriedades, apesar de ambos serem materiais sólidos e formados pelos mesmos tipos de ligações químicas. Uma dessas propriedades é a temperatura de fusão. Observe atentamente a imagem a seguir, na qual duas substâncias, A e B, foram aquecidas até alcançarem a sua temperatura de fusão. A. A e B são sólidos, mas não há como definir a cristalinidade. B. A é um sólido amorfo, e B é um sólido amorfo. C. A é um sólido cristalino, e B é um sólido cristalino. D. A é um sólido amorfo, e B é um sólido cristalino. Por definição, sabemos que os sólidos apresentam temperatura de fusão, ou seja, a passagem do estado sólido para o estado líquido, enquanto líquidos apresentam temperatura de ebulição, e não de fusão. Sabe-se também que os sólidos cristalinos têm a temperatura de fusão bem definida em um ponto, enquanto os sólidos amorfos apresentam uma faixa de temperatura de fusão. Desse modo, observando a imagem, e aplicando essas afirmativas, temos que a substância A é um sólido amorfo, e a substância B também é um sólido, mas cristalino. E. A é um líquido, e B é um sólido cristalino. 3. Os cristais líquidos têm propriedades entre sólidos e líquidos, e especialmente a questão óptica torna-os muito utilizados na fabricação de produtos como as telas LCD. A forma de criar imagens nas telas LCD depende da possibilidade de orientar as moléculas que estão nas camadas de materiais que formam o LCD. Tal orientação ocorre devido: A. a um campo eletromagnético. B. a um campo magnético. C. a um campo elétrico. Para orientar as moléculas nas camadas do cristal líquido, é necessária a aplicação de uma pequena tensão elétrica. Dessa forma, a tensão elétrica aplicada induz a formação de um campo elétrico que produz o efeito óptico desejado nas telas LCD, sendo esta a explicação das propriedades obtidas. Ou seja, não há relação com campo eletromagnético, campo magnético, esforço mecânico ou luz polarizada. D. a um esforço mecânico. E. a uma luz polarizada. 4. Quando uma substância apresenta mais de uma estrutura cristalina, ela é chamada de "polimorfo". O polimorfismo é muito comum tanto na natureza como induzido durante a fabricação de produtos. Em relação ao polimorfismo, assinale a alternativa correta. A. O polimorfismo ocorre em virtude da variação de temperatura, que é o fator primordial para que a transformação ocorra. B. Os polimorfos enantiotrópicos sofrem transformações irreversíveis, ou seja, não é possível retornar à estrutura cristalina original. C. Termodinamicamente, em dada condição de temperatura e pressão, a forma mais estável predomina, pois tem menor energia total que a menos estável. O polimorfismo pode ocorrer pela ação de qualquer agente capaz de induzir a transformação de uma estrutura cristalina em outra. Apesar de a temperatura ser o agente mais comum, outras fontes podem ser, por exemplo, a agitação mecânica, a pressão e o tipo de solvente utilizado. Os enantiotrópicos conseguem intercambiar entre uma estrutura cristalina e outra por meio da variação da temperatura, por exemplo, ao passo que os monotrópicos não têm tal propriedade. A forma mais estável é menos solúvel devido à sua estabilidade energética e, portanto, dissolverá menos e liberará menos medicamentos. A forma metaestável só ocorre em certas condições favoráveis. Portanto, a forma estável é a predominante em dada condição de pressão e temperatura devido a questões energéticas. D. Nos polimorfos monotrópicos, a mudança da estrutura cristalina ocorre de forma reversível. E. Na fabricação de medicamentos, a forma mais estável é mais solúvel e, consequentemente, mais biodisponível. 5. Na produção de medicamentos, durante a escolha do fármaco a ser produzido, é necessário ter atenção à questão da cristalinidade da substância a ser usada, pois o estado cristalino do sólido pode afetar propriedades como estabilidade química, solubilidade, velocidade de dissolução e biodisponibilidade. A respeito dessas propriedades, assinale a alternativa correta. A. Os sólidos amorfos apresentam maior estabilidade química e solubilidade e menor velocidade de dissolução e biodisponibilidade. B. Os sólidos cristalinos apresentam maior velocidade de dissolução e solubilidade e menor estabilidade química e biodisponibilidade. C. Os sólidos cristalinos apresentam menor solubilidade, velocidade de dissolução e biodisponibilidade e maior estabilidade química. A principal diferença entre os sólidos cristalinos e amorfos é a presença de uma ordenação espacial de curto alcance no caso dos materiais cristalinos e ausência nos materiais amorfos. Essa diferença influencia algumas propriedades. Por serem mais energéticos, os materiais amorfos tendem a ter menor estabilidade química e a ser mais fáceis de ser dissolvidos, além de serem mais solúveis. Isso implica maior biodisponibilidade do medicamento quando dissolvido no organismo. Os materiais cristalinos de menor energia terão propriedades contrárias às dos materiais amorfos. Logo, os sólidos cristalinos apresentam menor solubilidade, velocidade de dissolução e biodisponibilidade e maior estabilidade química. D. Os sólidos amorfos apresentam menor solubilidade e estabilidade química e maior velocidade de dissolução e biodisponibilidade. E. Os sólidos cristalinos apresentam maior biodisponibilidade e estabilidade química e menor velocidade de dissolução e solubilidade.