FISICO QUIMICA ED

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FISICO QUIMICA
ESTUDOS DISCIPLINARES (ED)
1- Conteúdo: Equilíbrio Iônico
Uma aplicação da potenciometria é determinar características de ácido e base. Um analista preparou uma solução 0,1 mol/L de hidróxido de amônio (NH4OH) e determinou potenciométricamente o pH desta solução tendo o resultado de 12,9. Para esta situação hipotética, foram efetuadas as seguintes afirmações:
 
I. A concentração do OH- é 7,94X10-2mol/L. Dado: pOH = -Log OH-
II. Sabendo-se que o Kb  do hidróxido de amônio é 1,85x10-5, ao calcularmos o valor da constante pKb teremos o valor 6,8. 
Dado: pKb = - Log Kb
III. Levando-se em consideração o valor de Kb do hidróxido de amônio (1,85x10-5) é possível dizer que seu grau de dissociação em solução será de 0,014%. 
Dado: Kb = M x α2
IV.    Levando-se em consideração o valor do grau de dissociação do hidróxido de amônio é possível concluir que se trata de uma base forte.
R: I e III estão corretas.
2- Conteúdo: Equilíbrio Químico (Princípio de Le Chatelier)
”Quando um equilíbrio sofre uma ação externa, ele se desloca no sentido de anular essa ação externa” (Princípio de Le Chatelier). Analise as questões abaixo para o seguinte equilíbrio e responda:
2NO(g) +  O2(g) ⇔ 2NO2(g) +  calor
 I-  com o aumento da concentração de NO, o equilíbrio se desloca no sentido da reação inversa. 
II- com o aumento da temperatura, equilíbrio se desloca no sentido da reação inversa
III- introduzindo-se O2 no sistema; equilíbrio se desloca no sentido da reação direta.
IV- retirando-se NO2 do sistema; equilíbrio se desloca no sentido da reação inversa
R: II e III estão corretas.
3- Em tarefas cotidianas em nossa casa, a Físico-Química estará presente para explicar a maioria dos fenômenos. Assim se dá, por exemplo, com o simples ato de se fazer um pão caseiro. Sabemos que o processo fermentativo envolve o uso de leveduras que, em contato com a sacarose da massa, promovem o "crescimento" do pão. Uma equação simplificada que explica o processo fermentativo no pão é: É comum que coloquemos a massa do pão em um lugar mais aquecido, por vezes cobrindo com um pano, para que a massa cresça. Por vezes, os padeiros colocam uma bolinha da massa mergulhada em um copo com água ao lado desta massa coberta, pois, assim que a massa no copo subir o mesmo indicará que o crescimento da massa já foi suficiente. Com base em seus conhecimentos sobre cinética químicas, esses dois procedimentos podem ser interpretados corretamente da seguinte forma:
R: na massa coberta, o aquecimento aumenta a velocidade de reação dos componentes, e a bolinha sobe porque a expansão pelo CO2 (g) produzido na fermentação abaixa a sua densidade (massa mais "leve").
4- A hidroxiapatita é o mineral constituinte dos dentes, e sua fórmula é Ca5(PO4)3OH. Este composto duro e resistente é insolúvel em água. Sabe-se também que mesmo com escovação regular, formam-se placas sobre a superfície dos dentes, que não sendo removidas fermentam. O processo de erosão, que propicia condições favoráveis ao desenvolvimento de cáries, é representado pelo seguinte equilíbrio químico:
Ca5(PO4)3OH(s)     +     4 H+ (aq)   ===  5 Ca2+ (aq)   +    3 HPO2–4 (aq)   +  H2O (l)
Lembrando-se que meio ácido é o que contém maior concentração de H+ e meio básico apresenta maior concentração de OH- e ocorre neutralização entre ácidos e bases, utilize seus conhecimentos sobre equilíbrio e cinética química e indique qual a afirmação, a seguir, está correta:
R: caso a pessoa possua o hábito de escovar os dentes com uma pasta ligeiramente alcalina (básica), a corrosão será menos acentuada, pois, ocorrerá deslocamento do equilíbrio no sentido inverso.
5- Sabonetes, cosméticos e produtos para cuidados dos cabelos a base de aminoácidos causam menos irritação e são suaves para a pele e cabelos. Se você lavar suas mãos com um sabonete comum cerca de 10 vezes em intervalos de 20 minutos, elas começarão a apresentar ressecamento e aspereza. No entanto, tensoativos à base de aminoácidos provavelmente não darão essa sensação às mãos. O pH da pele é um fator importante para este fato. A pele sob condições normais apresenta pH 5 a 6. A pele se torna alcalina depois de repetidas lavagens utilizando sabonetes fortemente alcalinos. Esta é uma das causas da pele áspera. Sabonetes e detergentes à base de aminoácidos são feitos para mostrar alto poder de limpeza em condições de pH próximas do pH natural da pele. O pH da pele:
R: caso tivéssemos colocado em termos de pOH poderíamos ter expresso na forma 9 e 8.Dado: pH + pOH = 14.
6-  Calcule o pH de uma solução tampão envolvendo 60 mL de citrato de sódio 0,1 mol.L-1 e 40 mL de ácido cítrico 0,1 mol.L-1. Dado: pKa do ácido acético = 3,15.Dado: (Henderson-Hasselbach )
R: 3,33
7- Alguns medicamentos de natureza ácida, como vitamina C (ácido ascórbico) e aspirina (ácido acetilsalicílico), são consumidos na forma de comprimidos efervescentes. Um professor partiu desse acontecimento cotidiano para demonstrar a influência de certos fatores na velocidade de reação. Primeiramente (caso A), pediu que os alunos medissem o tempo de dissolução de um comprimido efervescente inteiro em um copo de água em temperatura ambiente (25°C). Em seguida (caso B), sugeriu que repetissem a experiência, usando um comprimido inteiro, em um copo de água gelada (5°C). Finalmente (caso C), recomendou que utilizassem um comprimido partido em vários pedaços, em um copo de água em temperatura ambiente (25°C). A respeito deste experimento foram efetuadas as seguintes afirmações:I.              A velocidade de reação, indicada pelo desprendimento de gás, foi maior para o teste A (comprimido inteiro a 25°C).II.             A velocidade de reação, indicada pelo desprendimento de gás, foi maior no teste C em relação à velocidade alcançada no teste A.III.            A temperatura causa grande influência sobre a velocidade de reação, pois, aumenta o grau de agitação entre as moléculas e, assim, a chance de contatos efetivos ocorrerem.IV.           O pó triturado garante maior velocidade de reação, pois, apresenta menor área de contato em relação ao sólido inteiro.Assinale a alternativa que contém as afirmações corretas:
R: II e III
8- O cálcio é um elemento abundante no corpo humano e concentra-se principalmente nos ossos e dentes. As necessidades de cálcio são geralmente supridas por laticínios, especialmente, leite. Segundo Ministério da Saúde, dependendo da faixa etária do paciente, há diferentes necessidades da ingestão de cálcio diária (tabela 1). Sabendo-se que um litro de leite fornece cerca de 1200 mg de cálcio, como deveria ser colocada no rótulo da embalagem de leite a concentração de cálcio em % (m/v), g/l e molaridade (ou mol/L)? (Dados: Massa do cálcio = 40 g/mol). Fórmulas:
R: 0,12%, 1,2 g.L-1 e 0,03 M
9- A maioria dos meios orgânicos são dispersões coloidais. Destes, merecem destaque os colóides de origem biológica, tais como o sangue, o humor vítreo e o cristalino. Em medicina terapêutica ortomolecular, conhecimentos de propriedades de sistemas coloidais podem auxiliar na elucidação de doenças, como o mal de Alzheimer. Acredita-se que o processo de agregação de proteínas decorrente de alguma deformação em sua estrutura, quando ocorre na região cerebral, cause os sintomas dessa doença degenerativa. Sobre as dispersões coloidais, analise as afirmações abaixo: I – O efeito Tyndall é observado quando ocorre refração da luz ao se incidir um feixe luminoso através uma dispersão coloidal II – Colóide Sol é aquele formado por disperso líquido e dispersante sólido, onde predomina a fase sólida e o sistema adquire forma definida III – Em uma emulsão, as fases dispersa e dispersante são líquidas IV – Colóides Liófobos são aqueles onde disperso e dispersante apresentam afinidade química e a dispersão ocorre naturalmente. Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):
R: I e III
10- A transpiração é uma função de extrema importância para o organismo. Nosso corpo deve ter regularmente a temperatura estabilizada e o suor é um dos recursos utilizados para cumprir esta tarefa. Em situações defebre alta, o corpo começa a transpirar para tentar dissipar o calor e impedir que o organismo alcance uma temperatura fora dos padrões aceitáveis. O mesmo acontece durante uma atividade física, situação em que contrações musculares que ocorrem liberam energia na forma de calor, resultando em um aumento da temperatura do corpo.  Como reflexo, o corpo elimina uma grande quantidade de suor.Considerando-se que o suor é constituído principalmente de água, sua evaporação pode ser representada pela seguinte reação termoquímica:H2O (l) → H2O (g)  ΔH = + 44,0 kJ/mol
 Utilizando-se conceitos termoquímicos, a explicação da função do suor pode ser explicada da seguinte forma:
R: A reação de evaporação da água é endotérmica, ou seja, a água absorve calor quando passa do estado líquido para o estado gasoso. Durante esse processo, a água absorve calor do corpo, resultando na diminuição da temperatura corporal.
11- Observe a propaganda desse medicamento:"O nosso produto é o primeiro analgésico de paracetamol em comprimidos efervescentes no Brasil. É absorvido duas vezes mais rápido pelo organismo".O anúncio acima foi feito após testes de investigação da cinética de reação de comprimidos efervescentes de paracetamol. Para isso, foram realizados três experimentos, empregando comprimidos, todos sólidos, em diferentes situações. As reações foram iniciadas pela adição de iguais quantidades de água aos comprimidos, e suas velocidades foram estimadas observando-se o desprendimento de gás em cada experimento. O quadro a seguir resume as condições em que cada experimento foi realizado.
	Experimento
	Forma de adição de cada comprimido (2 g)
	Temperatura da água (°C)
	A
	inteiro
	40
	B
	inteiro
	20
	C
	moído
	20
	D
	moído
	40
 Dado: temperatura média do corpo = 36,5 ºC. Analise as afirmações:I. Entre os experimentos B e C, houve um maior desprendimento de gás no experimento B, uma vez que o comprimido inteiro é mais concentrado e reage mais tempo com a água.II. O maior desprendimento de gás foi observado no experimento D, devido à existência de uma maior superfície de contato do medicamento disponível para a reação com a água e também à maior temperatura.III. Se outro experimento fosse realizado adicionando-se um comprimido inteiro à água a uma temperatura de 45°C, o desprendimento nessas condições seria maior que o desprendimento observado no experimento A.IV.  Se o experimento B tivesse sido realizado com o comprimido partido em 4 partes, a desprendimento de gás seria maior.Estão corretas as alternativas:
R: II, III e IV
12- O ozônio produzido próximo à superfície do planeta é um grave poluente e vem se tornando cada vez mais presente nas grandes áreas urbanas sendo, provavelmente, resultado de uma reação química envolvendo o dióxido de nitrogênio (NO2) presente no ar poluído. NO2(g) + O2(g) à NO(g) + O3(g)Considerando a reação descrita como elementar, a equação da velocidade será:
R: V=k. [NO2].[O2]
13- Quatro tubos contêm 20 mL de água cada um. Coloca-se nesses tubos dicromato de potássio nas seguintes quantidades:
                                                           Tubo A             Tubo B             Tubo C             Tubo D
Massa de K2Cr2O7                                1 g                   3 g                   5 g                   7 g A solubilidade desse sal, a 20ºC, é igual a 12,5 g por 100 mL de água. Classifique cada solução preparada.
R: A = insaturada  B, C e D = saturada com corpo de fundo
14- Os colóides são, sem sombra de dúvida, o tipo de dispersão mais importante na área farmacêutica e devem ter atenção redobrada quanto a compreensão sobre suas propriedades físico-químicas e características. Por apresentarem grande espectro de apresentação em uma formulação podem ser subdividos em aerossol, sol (ou gel, a depender da quantidade de disperso), espuma e emulsão. A respeito dos colóides, indique a alternativa correta:
R: A Emulsão é um tipo de colóide que apresenta fase dispersa líquida e fase dispersante líquida, como no caso de loções.
15- A vitamina C é muito utilizada como aditivo antioxidante em alimentos processados. Tendo-se duas amostras de um alimento embaladas a vácuo e mantidas, respectivamente, a -5°C e 25°C. Abaixo estão demonstrados os dois gráficos da cinética da reação de degradação da vitamina C nas amostras: Analisando o gráfico e com base na teoria da cinética da reação química, indique qual a afirmação correta:
R: O gráfico I representa a curva de degradação (oxidação) da vitamina C a -5°C.
16- Um analista deverá preparar as soluções de reagentes a serem utilizados em uma análise de controle de qualidade. Para tanto, precisará determinar a massa destes reagentes antes de qualquer outra tarefa. Indique os cálculos e, portanto, a massa a ser pesada em balança por este analista para o preparo de 200 mL de solução de NaOH 1,5M. Dado: MMNaOH = 40 g/mol
R: 12g
17- O soro fisiológico é uma solução isotônica em relação ao sangue, o que acaba por evitar ou minimizar o rompimento das hemácias quando este é misturado ao sangue. Sabendo-se que a concentração de cloreto de sódio (NaCl) no soro fisiológico é de 0,9% (p/V) e que a densidade do soro é próxima da alcançada pela água pura (1 g.mL-1), analise as seguintes afirmações:I. A molaridade do soro fisiológico é de, aproximadamente, 0,154  mol.L-1. Dado: MMNaCl= 58,5 g.mol-1.II. A concentração de soro fisiológico pode ser definida como, aproximadamente, 1,49 g.L-1.III. Para preparar 500 mL de soro fisiológico pode-se pesar 4,5g de NaCl e dissolver em água. Em seguida, transferir para um balão volumétrico e completar para 500 mL.IV. A normalidade para o soro fisiológico é de Fórmulas:
R: I e III
18- A solubilidade é um dos parâmetros mais importantes a ser considerado durante o preparo de uma solução. Determinadas condições ambientais, especialmente, a temperatura afetam a solubilidade de um sal em um solvente. Para tanto, o controle da solubilidade de um sal será sempre dado em função de uma curva de solubilidade relacionando o Ks (coeficiente de solubilidade) à temperatura de trabalho. À seguir tem-se uma figura representando três curvas de solubilidade dos sais A, B e C: Analisando as três curvas de solubilidade estabeleceram-se as seguintes afirmações:I.   A uma temperatura de 20°C, o sal C apresentará a maior solubilidade entre os três sais analisados.II.  A uma temperatura de 80°C, o sal A é o que apresentará a menor solubilidade entre os três sais analisados.III.  Ao se preparar uma solução contendo 40g do sal A em 100 mL de água, esta será considerada saturada com corpo de fundo na temperatura de 80°C. IV. Ao se preparar uma solução contendo 60g do sal B em 100 mL de água, esta será considerada insaturada na temperatura de 20°C. Das afirmações acima, estão corretas:
R: II e III
19- Os alcoóis são compostos orgânicos muito utilizados no setor químico-farmacêutico. Dentre os alcoóis, o metanol (CH3OH) encontra grande aplicação na produção de formaldeído, tintas, vernizes e tinturas, e como solvente em laboratórios. Por sua vez, podem ser utilizados outros alcoóis como o butanol (C4H9OH) ou octanol (C8H17OH) para fins diversos, principalmente, como componentes em reações de síntese orgânica. Sabendo-se que os coeficientes de solubilidade (Ks) a 20°C para o metanol, butanol e octanol são, respectivamente, 10 g/100g, 9 g/100g e 0,6 g/100g, é correto afirmar que:
R: A solubilidade dos alcoóis na água diminui de acordo com o aumento no número de ligações entre carbonos (C-C) na molécula uma vez que são regiões apolares nas moléculas.
20- Ácido iodídrico é uma molécula diatômica e que, na temperatura ambiente, se apresenta como  gás incolor. Ao reagir com gás oxigênio forma água e iodo. Apresenta elevada solubilidade em água (425 litros de HI por litro de água).Considere a formação do ácido iodídrico em fase gasosa: Sabendo que na temperatura de reação (783K) ambos os reagentes (H2 e I2) possuiam concentrações iguais a 1,0´10-3 mol/L no equilíbrio e que Kc=46, calcule a concentração do produto (HI) formado.
R: 6,8 x 10-3 mol.L-1