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Aprofundamento Medicina Pode ver aqui rapidinho? Semana 04 1 Biologia Atividade e inibição enzimática Resumo As enzimas são de origem proteica e possuem diversas funções como: • Catalisadores: aceleram reações e processos, sem alterá-los • Diminuem a energia de ativação: reações ocorrem com um menor custo energético Atividade da enzima diminuindo a energia de ativação • Não se modificam: possui formato terciário ou quaternário, e não se alteram a não ser em casos de desnaturação. • São específicas em relação ao substrato: teoria da chave-fechadura, uma enzima funciona especificamente para um tipo de substrato, não atuando onde não há reconhecimento. Atividade enzimática em relação ao substrato 2 Biologia Elas podem ser alteradas em relação a velocidade enzimática como temperatura, pH e concentração de substrato. Atividade enzimática em concentrações de substrato, temperatura e ph As enzimas podem sofrer uma inibição, que pode ser reversível ou irreversível. • Reversível: Inibição competitiva: Inibidores competem com o substrato específico da enzima, fazendo com que a velocidade da reação atinja o máximo somente se houver a concentração de substrato muito maior que do inibidor. Gráfico relacionado ao uso do inibidor competitivo • Reversível: Não competitiva ou alostérica: tipo de inibição em que o inibidor se liga ao sítio alostérico da enzima, alterando o sítio ativo da enzima e impedindo a ligação com o substrato. Neste caso, nunca pode-se obter a velocidade máxima da reação. Gráfico relacionado ao uso do inibidor não competitivo 3 Biologia • Irreversível: A substância inibidora inativa permanentemente a enzima, alterando as ligações e o grupo funcional. Inibidor irreversível Existem também os cofatores enzimáticos, que são elementos que ajudam a moldar a enzima para que ela cumpra sua atividade. Um exemplo de cofatores são as vitaminas. A função dos cofatores enzimáticos na enzima 4 Biologia Exercícios 1. O gráfico a seguir mostra como a concentração do substrato afeta a taxa de reação química: O modo de ação das enzimas e a análise do gráfico permitem concluir que a) todas as moléculas de enzimas estão unidas às moléculas de substrato quando a reação catalisada atinge a taxa máxima. b) com uma mesma concentração de substrato, a taxa de reação com enzima é menor que a taxa de reação sem enzima. c) a reação sem enzima possui energia de ativação menor do que a reação com enzima. d) o aumento da taxa de reação com enzima é inversamente proporcional ao aumento da concentração do substrato. e) a concentração do substrato não interfere na taxa de reação com enzimas porque estas são inespecíficas. 2. Existem dois tipos principais de inibidores da atividade de uma enzima: os competitivos e os não competitivos. Os primeiros são aqueles que concorrem com o substrato pelo centro ativo da enzima. Considere um experimento em que se mediu a velocidade de reação de uma enzima em função da concentração de seu substrato em três condições: • Ausência de inibidores. • Presença de concentrações constantes de um inibidor competitivo. • Presença de concentrações constantes de um inibidor não competitivo. Os resultados estão representados no gráfico ao lado. A curva I corresponde aos resultados obtidos na ausência de inibidores. As curvas que representam a resposta obtida na presença de um inibidor competitivo e na presença de um não competitivo estão indicadas, respectivamente, pelos seguintes números: a) II e IV. b) II e III. c) III e II. d) IV e III. e) IV e II 5 Biologia 3. No interior do Estado do Mato Grosso, um pescador, após comer um sanduíche, entrou nas águas de um rio a fim de se refrescar. Não muito distante do local, um jacaré, após abundante refeição, à base de peixes e aves da região, repousava sobre as areias da margem do rio. Considerando-se que as temperaturas da água do rio e da areia eram, respectivamente, de 18°C e 45°C e que as enzimas digestivas do homem e do jacaré têm sua temperatura ótima entre 35°C e 40°C, deseja-se saber: a) se o jacaré teria alguma dificuldade na digestão do alimento se permanecesse no rio após a sua refeição. Justifique. b) para o pescador, qual seria o local mais apropriado para realizar a digestão do sanduíche, no rio ou às suas margens? Por quê? 4. A febre alta pode causar sérios danos ao organismo, pois a temperatura ótima de funcionamento para a maioria das enzimas humanas encontra-se entre 35 e 40ºC. Considerando a relação entre a temperatura e a atividade das enzimas humanas, é correto afirmar que a febre acima de 40ºC causa problemas porque: a) Aumenta a atividade da maior parte das enzimas, devido à menor disponibilidade de energia. b) A atividade das enzimas é reduzida, uma vez que essas sofrem desnaturação e não se associam ao substrato. c) A maior parte das enzimas perde sua atividade porque se solidifica (precipita). d) Aumenta a atividade das enzimas devido à sua precipitação, acelerando o reconhecimento do substrato. e) A atividade das enzimas é reduzida, em consequência da quebra das ligações peptídicas. 5. Enzimas: A glicoquinase e a hexoquinase são duas enzimas que reagem com o mesmo substrato, a glicose. Ambas são enzimas intracelulares que fosforilam a glicose formando glicose 6-fosfato (G6P). Dependendo da enzima produtora, a G6P pode ser degradada na via da glicólise para gerar energia ou então ser usada para síntese de glicogênio. A glicólise ocorre nos tecidos em geral e a síntese de glicogênio ocorre principalmente no fígado. A síntese do glicogênio somente acontece quando existe excesso de glicose no sangue. Essa é uma forma de armazenar esse açúcar. Observe a figura a seguir, que apresenta as velocidades de reação dessas duas enzimas em função da concentração da glicose. Níveis normais de glicose no sangue estão ao redor de 4mM. 6 Biologia 6. As enzimas encontradas nos órgãos de diferentes espécies de animais apresentam atividade próxima do ótimo nos valores de temperatura e pH encontrados nesses órgãos. Baseado nesse preceito, um pesquisador realizou um estudo traçando o perfil cinético de quatro enzimas (I a IV) presentes em aves e peixes da Antártida, encontrando os resultados apresentados nos gráficos abaixo. As enzimas provenientes do intestino de peixe e do estômago de ave da Antártida são, respectivamente. a) I e II. b) I e IV. c) III e II. d) III e IV. e) IV e I. 7. Para inibir a ação de uma enzima, pode-se fornecer à célula uma substância que ocupe o sítio ativo dessa enzima. Para isso, essa substância deve: a) Estar na mesma concentração da enzima. b) Ter a mesma estrutura espacial do substrato da enzima. c) Recobrir toda a molécula da enzima. d) Ter a mesma função biológica do substrato da enzima. e) Promover a desnaturação dessa enzima. 7 Biologia 8. As estatinas, por seu grande êxito na prevenção da doença coronariana, estão entre os medicamentos mais prescritos no mundo. Essas substâncias atuam sobre a enzima que regula a síntese de colesterol pelo fígado, denominada, simplificadamente, de HMG-CoA redutase. Para testar a eficiência de vários derivados de estatinas, utilizou-se uma preparação de HMG-CoA redutase isolada de tecido hepático. A velocidade de reação dessa preparação enzimática foi medida em função de concentrações crescentes de seu substrato HMG-CoA, na ausência e na presença de uma concentração fixa de três derivados de estatina. Nesses experimentos, o pH, a temperatura, a concentração da enzima e a concentração dos co-fatores necessários foram mantidos constantes. O gráfico a seguir representa os resultados encontrados; a curva 1 foi obtida na ausência de estatinas. a) Nomeie o tipo de mecanismode ação das estatinas sobre a enzima HMG-CoA redutase hepática e justifique sua resposta. b) Aponte uma substância sintetizada a partir do colesterol em nosso organismo, não caracterizada como hormônio, e sua respectiva função. 9. A atividade das enzimas é influenciada pelo pH do meio. O gráfico abaixo mostra a velocidade de reação de duas enzimas que atuam na digestão humana, pepsina e tripsina. Para identificar se um frasco rotulado “Enzima” contém pepsina ou tripsina, foi planejado um experimento com quatro tubos de ensaio: dois tubos teste e dois tubos controle. a) Complete o quadro abaixo, indicando como deve ser montado cada um dos quatro tubos de ensaio do experimento. Para cada tubo, devem ser indicadas três condições: • adição de enzima ou água esterilizada; • tipo de substrato (proteína, amido ou gordura); http://1.bp.blogspot.com/-p4mQ8weVHt0/T8sAUNyFYQI/AAAAAAAAARo/5b8dbNQl_Kc/s1600/grafico+enzima.png 8 Biologia • valor de pH. b) Qual é o resultado esperado em cada tubo de ensaio, caso o frasco contenha apenas pepsina? c) Em que órgão(s) do sistema digestório humano atuam a pepsina e a tripsina? 9 Biologia Gabarito 1. A Quando a taxa de reação atinge a velocidade máxima, significa que todas as enzimas estão catalisando a reação de um substrato. 2. B II - Os inibidores competitivos disputam pelo sítio ativo e as vezes o substrato consegue se ligar à enzima, mantendo a velocidade da reação alta. III - Já o não competitivo impede a funcionalidade da enzima, mesmo com uma elevada quantidade de substrato, logo a velocidade é mais baixa. 3. a) Sendo o jacaré um animal heterotérmico, sua temperatura se iguala à da água dificultando a atividade enzimática durante a digestão. b) Para o homem qualquer lugar seria adequado para a digestão. Sendo organismo homeotérmico a temperatura de seu corpo permanece estável, apesar das variações ambientais. 4. B Temperaturas altas fazem com que as proteínas (e as enzimas) se desnaturem, ou seja, perdem a sua forma. Com isso, a atividade enzimática fica muito reduzida. 5. A hexoquinase possui uma grande afinidade pela glicose, ou seja, ela atinge a velocidade máxima com uma concentração muito pequena de glicose. A glicoquinase exibe uma afinidade bem menor, pois somente atinge sua velocidade máxima em concentrações bem mais altas do substrato. Logo, a enzima que contribui para a formação de glicogênio hepático é a glicoquinase, pois esta somente produz G6P com máxima eficiência quando há excesso de glicose no sangue. 6. C Nos peixes, por serem ectodérmicos, as enzimas atuam em temperaturas mais baixas, e o intestino é básico, logo a enzima é a III. As aves são organismos endotérmicos, então suas enzimas atuaram em temperaturas mais elevadas, e o estômago possui pH mais ácido, logo a enzima é a II. 7. B A inibição competitiva ocorre quando uma substância inibidora ocupa o local onde o substrato se ligaria, ou seja, deve ter estrutura espacial semelhante a este. 8. a) Inibição competitiva. Na inibição enzimática do tipo competitivo, o inibidor, mantido em concentração constante, exerce seu efeito com maior intensidade em concentrações baixas de substrato. Com o aumento da concentração do substrato, devido ao efeito competitivo, a inibição tende a diminuir. Dessa forma, em excesso de substrato, a velocidade máxima de reação é a mesma na ausência ou na presença do inibidor. b) Uma dentre as substâncias e respectiva função: – sais biliares - emulsificação de gorduras durante a digestão. – vitamina D (Dƒ) - metabolismo do cálcio e desenvolvimento do tecido ósseo. 10 Biologia 9. a) b) De acordo com os dados do quadro acima tem-se: Tubo 1 - haverá digestão das proteínas, pois o pH 2 é ideal para a ação da pepsina. Tubos 2 e 4 – não haverá digestão, pois não há enzima (tubos controles). Tubo 3 – não haverá digestão, pois o pH 8 não é ideal para a ação da pepsina. c) A pepsina atua no estômago e a tripsina, no intestino delgado. 1 Física Exercícios de Gráficos do MUV Exercícios 1. Um ponto material movimentou-se em linha reta durante 16 s e o comportamento da sua velocidade, em função do tempo, foi representado em um gráfico, ilustrado na figura abaixo. A análise do gráfico indica que o ponto material estava em a) movimento uniformemente acelerado, entre os instantes 0 s e 2 s. b) repouso, somente entre os instantes 2 s e 10 s. c) movimento uniforme, entre os instantes 0 s e 2 s e entre os instantes 10 s e 12 s. d) repouso, entre os instantes 2 s e 10 s e entre os instantes 12 s e 16 s. 2. O gráfico a seguir descreve a velocidade de um carro durante um trajeto retilíneo. Com relação ao movimento, pode-se afirmar que o carro a) desacelera no intervalo entre 40 s e 50 s. b) está parado no intervalo entre 20 s e 40 s. c) inverte o movimento no intervalo entre 40 s e 50 s . d) move-se com velocidade constante no intervalo entre 0 s e 20 s. 2 Física 3. Um objeto desloca-se numa trajetória retilínea durante 18 s. O gráfico abaixo ilustra as posições em função do tempo deste objeto, descrevendo do arco de parábola. A análise deste movimento nos permite concluir que a) o objeto tem velocidade nula no instante t = 18, 0 s. b) a velocidade do objeto no instante t = 9,0 s é zero. c) trata-se do movimento do objeto lançado verticalmente para cima. d) o objeto somente é acelerado entre os instantes 0 e 9,0 s e) trata-se de um movimento uniforme. 4. Com a intenção de se preparar para uma maratona, Brancadeneve e Encantado começaram um treino diário de corrida e pediram ajuda para a experiente maratonista Fadamadrinha. A instrutora, então, com a ajuda de um dispositivo eletrônico de última geração conhecido como radar, plotou gráficos da velocidade de cada um pelo tempo em que ficava observando. Certo dia, apresentou os gráficos aos dois, utilizando para isso a mesma escala nos eixos, sendo VE a velocidade de Encantado e VB a velocidade de Brancadeneve. Baseando-se nos gráficos apresentados, durante o intervalo de tempo T observado, podemos concluir corretamente que a) a aceleração impressa no início por Encantado foi maior do que a de Brancadeneve. b) a velocidade máxima atingida por Brancadeneve foi maior do que a de Encantado. c) Encantado foi mais longe que Brancadeneve. d) Brancadeneve percorreu uma distância maior do que Encantado. e) a velocidade média de Brancadeneve é menor do que a de Encantado. 3 Física 5. Toda manhã, um ciclista com sua bicicleta pedala na orla de Boa Viagem durante 2 horas. Curioso para saber sua velocidade média, ele esboçou o gráfico velocidade escalar em função do tempo, conforme a figura abaixo. A velocidade média, em km/h, entre o intervalo de tempo de 0 a 2 h, vale: a) 3 b) 4 c) 6 d) 8 e) 9 6. Um corpo tem seu movimento representado pelo gráfico abaixo. Ao final de duas horas de movimento, seu deslocamento, em km, será igual a a) 0 b) 20 c) 40 d) 80 e) 100 4 Física 7. Leia o gráfico a seguir. As informações obtidas na leitura do gráfico permitem dizer que a) a velocidade inicial é 12 m/s. b) a velocidade é nula em 2,0 s. c) a velocidade final é -12 m/s. d) o espaço percorrido foi de 12 m. e) a aceleração escalar é de 12 m/s². 5 Física 8. Um automóvel viaja por uma estrada retilínea com velocidade constante. A partir de dado instante, considerado como t = 0, o automóvel sofre acelerações distintas em três intervalos consecutivos de tempo, conforme representado no gráfico abaixo. Assinale a alternativa que contém o gráfico que melhor representao deslocamento do automóvel, nos mesmo intervalos de tempo. Informação: nos gráficos, (0,0) representa a origem do sistema de coordenadas. a) c) e) b) d) 9. Arnaldo e Batista disputam uma corrida de longa distância. O gráfico das velocidades dos dois atletas, no primeiro minuto da corrida, é mostrado na figura. Determine a) a aceleração aB de Batista em t = 10 s. b) as distâncias dA e dB percorridas por Arnaldo e Batista, respectivamente, até t = 50 s. c) a velocidade média vA de Arnaldo no intervalo de tempo entre 0 e 50 s. 6 Física 10. O gráfico abaixo representa a variação da velocidade dos carros A e B que se deslocam em uma estrada. Determine as distâncias percorridas pelos carros A e B durante os primeiros cinco segundos do percurso. Calcule, também, a aceleração do carro A nos dois primeiros segundos. 7 Física Gabarito 1. A 2. A 3. B 4. D 5. D 8 Física 6. A 7. B 9 Física 8. A 9. 10 Física 10. 1 Química Anomalias nas propriedades periódicas e outras propriedades periódicas: PF/PE, densidade e reatividade Resumo Algumas propriedades periódicas possuem exceções ou inconsistências. Para dominar as propriedades periódicas, é preciso conhecer também essas exceções. Eletronegatividade A tendência é que a eletronegatividade aumente da esquerda para a direita da tabela periódica. Isto é verdade mas esta tendência não inclui os gases nobres. Isto quer dizer que o flúor possui a maior eletronegatividade, não o neônio ou o hélio. Isto ocorre porque a eletronegatividade é definida apenas para átomos participando em uma ligação química. Como os gases nobres não formam ligações, eles não possuem eletronegatividade. É possível forçar ligações no xenônio (Xe) e no criptônio (Kr) a altas temperaturas e pressões com o flúor, portanto algumas tabelas listam valores de eletronegatividade para estes elementos, mas estes valores não têm muita importância. Energia de Ionização De acordo com o esperado para a energia de ionização dentro de um mesmo período, esta propriedade deve aumentar com o número atômico, ou seja, aumentar da esquerda para a direita, como mostra o gráfico abaixo, à esquerda. Na verdade, este gráfico está incorreto. O que apresenta os valores reais de E.I. para esses elementos é o da direita. Os elementos boro e oxigênio apresentam energia de ionização menor que seus antecessores. A explicação para isto tem a ver com as configurações eletrônicas. Por motivos de simetria, os orbitais p, d e f são mais estáveis quando estão totalmente preenchidos ou totalmente semipreenchidos, isto é, quando possuem seu número máximo de elétrons ou metade deles. A configuração eletrônica do nitrogênio é 1s2 2s2 2p3, com o orbital p de valência com 3 elétrons, que é especialmente estável. O oxigênio possui a configuração 1s2 2s2 2p4, com um elétron a mais que a configuração mais estável. Isto faz com que a retirada de um elétron deste elemento crie estabilidade, então seja mais favorecida que para o 2 Química nitrogênio, o qual perderia sua estabilidade. Desta forma, a energia de ionização do oxigênio é menor que a do nitrogênio, contrariando a tendência de aumento com o número atômico. Afinidade eletrônica A tendência da afinidade eletrônica é aumentar da esquerda para a direita no mesmo período. O gráfico esperado para a variação de A.E. no segundo período é representado abaixo, à esquerda. Novamente, o gráfico correto não coincide com o esperado: É possível notar que a A.E. do nitrogênio é menor que a do carbono e que a do neônio não é só menor que a do seu antecessor, flúor, mas menor também que a do lítio. A explicação também tem a ver com as configurações eletrônicas: A configuração do carbono é 1s2 2s2 2p2, com um elétron a menos que a configuração estável (orbital p semi-preenchido) do nitrogênio: 1s2 2s2 2p3. A adição de um elétron ao carbono o torna mais estável, provocando a liberação de mais energia no processo. Quando um elétron é adicionado ao nitrogênio, tornando-o instável, a liberação de energia é menor. Ao adicionar um elétron ao neônio, é destruída a grande estabilidade de um gás nobre e o elétron é adicionado a uma camada de energia maior (menos estável). Como resultado, a energia liberada no processo é muito pequena. Na verdade, a maioria dos gases ideais requerem que se forneça energia para que aceitem um elétron. Outras propriedades Ponto de fusão/ebulição As duas propriedades têm a ver com a força das interações entre os átomos dos elementos. Quanto mais fortes forem essas forças, maior a temperatura em que ocorrerá mudança de fase. As tendências que se observa são: • Metais tem altos PF e PE devido ao fato de as ligações metálicas serem mais fortes que as ligações covalentes, predominantes entre os ametais, que tipicamente formam moléculas apolares; • Entre os metais, os de maiores PF e PE são os que se encontram no centro da tabela periódica. A quantidade de elétrons desemparelhados na sua distribuição eletrônica permite formação de ligações metálicas mais fortes; 3 Química • Os ametais boro, carbono e silício possuem PF e PE anormalmente altos (o carbono não funde, mas sublima a uma temperatura maior que o ponto de fusão de todos os outros elementos). Isto se deve ao fato de formarem sólidos covalentes, como o diamante. Densidade A densidade também depende da força das ligações entre os átomos, além da massa atômica. As tendências na densidade são: • Num período, a densidade aumenta das extremidades para o centro da tabela, e os elementos mais densos estão no centro da tabela. O elemento mais denso é o ósmio (Os); • Em um mesmo grupo, a densidade aumenta de cima para baixo. Reatividade A reatividade dos elementos varia de forma diferente para os metais e ametais devido à diferença na forma que reagem. Os ametais tipicamente reagem recebendo elétrons para completar seu octeto, então os mais reativos serão os que possuem maior afinidade eletrônica, ou seja, os que liberam mais energia ao receber elétrons. Os metais tipicamente perdem elétrons nas suas reações, então os mais reativos são os que apresentam menor energia de ionização, ou seja, os que perdem elétrons com maior facilidade. 4 Química Exercícios 1. Na premiação das Olimpíadas, o primeiro, o segundo e o terceiro colocados em cada competição recebem, respectivamente, medalha de ouro (Au), de prata (Ag) e de bronze. Sabe-se que o bronze é uma liga metálica formada, entre outros elementos químicos, por cobre (Cu) e estanho (Sn). Considerando os metais citados, escreva o símbolo daquele que possui maior massa atômica e o nome daquele que pertence ao grupo 14 da tabela de classificação periódica. Em seguida, apresente duas fórmulas: a do cátion divalente do metal de menor raio atômico do grupo 11 da tabela de classificação periódica e a do cloreto composto pelo metal correspondente à medalha da segunda colocação. Dado: 2. A tabela periódica pode ser utilizada para relacionar as propriedades dos elementos com suas estruturas atômicas; essas propriedades podem ser aperiódicas e periódicas. As propriedades periódicas são aquelas que, à medida que o número atômico aumenta, assumem valores semelhantes para intervalos regulares, isto é, repetem-se periodicamente. O gráfico ao lado mostra a variação de uma dessas propriedades: a energia de ionização do 1º elétron, em e V., para diferentes átomos. 5 Química Com base no gráfico e em conhecimentos de Química, responda aos itens a seguir. a) Como se explicam oselevados valores de energia de ionização para os elementos de número atômico de 2, 10 e 18? b) No intervalo entre Z 3= e Z 10,= observa-se aumento da energia de ionização. Como se explica esse aumento da energia? c) Por que o elemento de número atômico 19 apresenta o menor potencial de ionização entre os elementos representados? d) Que número atômico, entre os elementos apresentados no gráfico, tem maior tendência a formar um ânion? 3. Os metais alcalinos reagem violentamente com água por reações de deslocamento, produzindo um composto iônico e um gás combustível. A reatividade desses metais varia no grupo em função do número de camadas eletrônicas. Compare as reatividades dos metais lítio e potássio. Justifique sua resposta com base no número de camadas eletrônicas. 4. O processo de deposição de filmes finos de óxido de índio-estanho é extremamente importante na fabricação de semicondutores. Os filmes são produzidos por pulverização catódica com radiofrequência assistida por campo magnético constante. Considere as afirmativas abaixo: I. O índio é um mau condutor de eletricidade. II. O raio atômico do índio é maior que o do estanho. III. A densidade do índio é menor que a do paládio. IV. O ponto de fusão do índio é maior que o do gálio. Analisando as afirmativas acima, conclui-se que a) todas estão corretas. b) apenas a II e a III estão corretas. c) apenas a II, a III e a IV estão corretas. d) apenas a I e a III estão corretas. e) apenas a IV está correta. 6 Química 5. O desenvolvimento da Tabela Periódica culminou na disposição sistemática dos elementos em grupos de acordo com características químicas similares entre si. Os elementos metálicos pertencentes ao Grupo 1 incluem rubídio (Rb), lítio (Li), frâncio (Fr), potássio (K), sódio (Na) e césio (Cs), os quais exibem diferentes reatividades. Quando pequena quantidade de cada elemento do Grupo 1 é adicionada a um frasco contendo água pura, ocorre uma reação química cuja velocidade e liberação de calor são proporcionais à reatividade dos referidos metais. Baseado nas propriedades químicas desses elementos metálicos, responda aos itens a seguir. Disponha todos os elementos do Grupo 1 em ordem decrescente de reatividade e explique a sequência. 6. A respeito das propriedades periódicas dos elementos, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). (01) A reatividade química dos metais aumenta com o caráter metálico crescente. (02) Os elementos químicos de maior densidade estão localizados na região central inferior da tabela periódica, onde estão o ósmio, o irídio e a platina. (04) Os elementos que possuem os maiores volumes atômicos são os metais alcalinos, seguidos dos gases nobres. (08) Quanto menor for o raio atômico, mais próximo estará o elétron do núcleo e, portanto, maior será a energia necessária para removê-lo. (16) Em uma mesma família da tabela periódica, a afinidade eletrônica cresce de cima para baixo. Soma: ( ) 7. Assinale o que for correto. (01) O rutênio possui maior densidade do que a prata. (02) O polônio possui maior volume atômico do que o chumbo. (04) O cobre possui menor afinidade eletrônica do que o arsênio. (08) O háfnio possui maior raio atômico do que o zinco. (16) A reatividade química dos metais aumenta de baixo para cima em uma mesma família da tabela periódica. Soma: ( ) 8. Lâmpadas incandescentes, como as de 60W, têm uma data-limite no Brasil para fabricação e importação. Para sua substituição são recomendadas as lâmpadas fluorescentes, mais econômicas, embora as incandescentes reproduzam mais fielmente a luz natural, produzida no Sol e filtrada pela atmosfera terrestre. A lâmpada incandescente tem em seu interior um filamento de tungstênio (W). A lâmpada fluorescente mais comum contém mercúrio (Hg), de massa molar 200 g/mol, que é uma substância tóxica, cujo limite máximo de seu vapor, estabelecido pela Organização Mundial da Saúde (OMS), é 0,04 mg por m3 de ar no ambiente de trabalho. Disponível em: www.brasil.gov.br.Adaptado. Com base nas posições dos metais W e Hg na Classificação Periódica dos Elementos Químicos, qual deles apresenta maior ponto de fusão e maior massa específica (densidade absoluta)? Justifique sua resposta. 7 Química 9. Com relação às propriedades periódicas dos elementos, assinale o que for correto. (01) Em um mesmo período o raio atômico aumenta com o número atômico devido ao aumento da repulsão eletrostática ocasionada pelo aumento do número de elétrons. (02) Os elementos de maior tamanho (volume) e menor densidade na Tabela Periódica são os metais alcalinos. (04) Em um mesmo período, a energia de ionização aumenta dos metais alcalinos para os gases nobres, porque o raio atômico diminui neste sentido. (08) Os não metais formam ânions com mais facilidade que os metais porque, em um mesmo período, estes apresentam uma afinidade eletrônica maior. (16) Em um mesmo grupo (ou família) da Tabela Periódica, o raio atômico cresce com o aumento do número atômico. Isto ocorre porque o número de níveis de energia nos quais se distribuem os elétrons aumenta de cima para baixo no grupo. Soma: ( ) 10. Mediante consulta à tabela periódica, assinale o que for correto sobre o elemento químico que possui a configuração eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4 (01) É um elemento de transição cujos números quânticos principal e secundário do elétron diferenciador são, respectivamente, 3 e 2. (02) Dentre todos os elementos situados em períodos anteriores, é o que apresenta maior densidade. (04) É um halogênio e situa-se no terceiro período da tabela. (08) Trata-se de um elemento muito eletronegativo. (16) O número quântico magnético para o elétron diferencial deste elemento é +1. Soma: ( ) 8 Química Gabarito 1. Quanto mais a direita em um mesmo período da classificação periódica, maior a massa atômica, ou seja, o metal citado que possui maior massa atômica é o ouro (197 u): Au. Símbolo do metal que pertence ao grupo 14 ou família IV A da classificação periódica (Sn): estanho. Quanto mais acima em um mesmo grupo da classificação periódica, menor o raio atômico. A fórmula do cátion divalente do metal de menor raio atômico do grupo 11 da tabela de classificação periódica (cobre) é 2Cu .+ A fórmula do cloreto de prata (elemento cloro; grupo 17 e elemento prata; grupo 11) composto pelo metal correspondente à medalha da segunda colocação, ou seja, a prata é AgC . 2. a) São elementos que pertencem à família dos gases nobres, portanto, apresentam as camadas de valência completas, o que faz com que a energia necessária para a retirada desses elétrons seja elevada. b) Nesse intervalo, com o aumento da carga nuclear, aumenta também a força de atração do elétron pelo núcleo, aumentando, consequentemente, a energia de ionização. c) O elemento de Z 19= é um metal que apresenta apenas 1 elétron na camada de valência e, como todos os elementos do primeiro grupo, tende a perder esse elétron numa ligação química, pois a força atração núcleo-elétron é menor. d) Z 9,= pois pertence à família dos halogênios, família que precisa de 1 elétron apenas para se estabilizar. 3. Um metal será mais reativo que outro dependendo da sua tendência em perder elétrons em uma ligação química. Assim, quanto mais eletropositivo for o elemento mais reativo ele será, nos grupos a reatividade aumenta de cima para baixo, conforme aumenta o número de camadas eletrônicas, menos atraído estará o elétron da camada de valência pelo núcleo positivo, aumentando a tendência em perdê- lo. Dessa forma, o potássio apresenta maior reatividade o lítio. 4. C I. Incorreta. O índio é um metal, logo é um bom condutorde eletricidade. II. Correta. De acordo com a tabela periódica o índio está localizado no mesmo período do estanho, porém possui uma carga nuclear menor, logo seu raio é maior do que o raio do estanho. III. Correta. A densidade aumenta em direção ao centro da tabela periódica. Como o índio está localizado mais a esquerda, sua densidade é maior em relação ao estanho. IV. Correta. O ponto de fusão do índio é maior do que o do gálio, pois o elemento índio está localizado abaixo do gálio no grupo 13 da tabela periódica. 5. A ordem decrescente de reatividade: Fr > Cs > Rb > K > Na > Li. Os elementos do grupo 1 possuem 1 elétron na camada de valência, e possuem baixa energia de ionização, pois possuem tendência a perder elétrons, e quanto mais afastado do núcleo menor a energia desprendida para arrancar esse elétrons da camada de valência e, portanto, maior será a reatividade do elemento. 9 Química 6. 01 + 02 + 04 + 08 = 15. A reatividade química dos metais aumenta com o caráter metálico crescente, ou seja, com o aumento do raio. Os elementos químicos de maior densidade estão localizados na região central inferior da tabela periódica, onde estão o ósmio, o irídio e a platina. Volume atômico: é o volume ocupado por 1 mol de átomos de um elemento químico. Metais alcalinos e gases nobres apresentam os maiores volumes atômicos. Quanto menor for o raio atômico, mais próximo estará o elétron do núcleo e, portanto, maior será a energia necessária para removê-lo, conhecida como energia de ionização. Em uma mesma família da tabela periódica, a afinidade eletrônica cresce de baixo para cima com a diminuição do raio atômico. 7. 01 + 02 + 04 + 08 = 15. (01) Correta. O rutênio possui maior densidade do que a prata, pois está localizado mais à esquerda no período. (02) Correta. O polônio possui maior volume atômico do que o chumbo, pois seu raio é maior, 190 pm. O raio atômico do chumbo é 180 pm. (04) Correta. O cobre possui menor afinidade eletrônica do que o arsênio, pois este está localizado mais a direita no período. (08) Correta. O háfnio (6 camadas) possui maior raio atômico do que o zinco (4 camadas). (16) Incorreta. A reatividade química dos metais aumenta de cima para baixo em uma mesma família da tabela periódica (aumento do raio atômico e diminuição da energia de ativação). 8. O tungstênio (W) apresenta o maior ponto de fusão e densidade, pois de acordo com as propriedades periódicas a elevação ocorre da seguinte maneira: A densidade aumenta no sentido do elemento químico ósmio: De maneira imprecisa podemos generalizar que os pontos de fusão e de ebulição aumentam no sentido das flechas: 10 Química 9. 02 + 04 + 08 + 16 = 30 (01) Incorreta. O raio diminui com o aumenta da carga nuclear. (02) Correta. Os metais alcalinos apresentam menor densidade. (04) Correta. Em um mesmo período, a energia de ionização aumenta dos metais alcalinos para os gases nobres, porque o raio atômico diminui neste sentido. (08) Correta. Os não metais formam ânions com mais facilidade que os metais porque, em um mesmo período, estes apresentam uma afinidade eletrônica maior. (16) Correta. Em um mesmo grupo (ou família) da Tabela Periódica, o raio atômico cresce com o aumento do número atômico. Isto ocorre porque o número de níveis de energia nos quais se distribuem os elétrons aumenta de cima para baixo no grupo. 10. 01 + 02 + 16 = 19 (01) Correta: o elétron diferenciador é o 3d4; (02) Correta: A densidade aumenta das extremidades para o meio da tabela, e de cima para baixo. (04) Incorreta: É um metal de transição; (08) Incorreta: Sua eletronegatividade é baixa, pois não está ao lado direito da tabela; (16) Correta: Os orbitais d são preenchidos até o quarto elétron na ordem de número quântico magnético: -2, -1, 0 e +1. 1 Química História da Tabela Periódica Resumo A Tabela Periódica atualmente é adotada no mundo inteiro segue padrões estabelecidos pela IUPAC (sigla em inglês da União Internacional de Química Pura e Aplicada), mas a sua elaboração perdurou por muitos anos e embora o químico russo Dmitri Mendeleiev seja frequentemente citado como o inventor da Tabela Periódica, outros cientistas antes dele já vinham tentando elaborar um sistema de classificação dos elementos químicos. Dalton Elementos em ordem crescente de massas atômicas A primeira tentativa de organização foi feita no início do século XIX, pelo químico e físico inglês John Dalton (o mesmo do modelo atômico). Dalton listou os elementos conhecidos em ordem crescente de massas atômicas, descrevendo as propriedades de cada um e os compostos formados por eles. Entretanto, essa classificação não fazia sentido, já que deixava bastante afastados entre si elementos com propriedades muito semelhantes. http://www.tabelaperiodicacompleta.com/ 2 Química As tríades de Döbereiner Em 1829, foi a vez do químico alemão Johann Wolfgang Döbereiner. Ele analisou os elementos cálcio, estrôncio e bário, e percebeu que a massa do átomo de estrôncio correspondia, aproximadamente, à média dos valores das massas atômicas do cálcio e do bário. O químico observou que essa relação também se dava em outra tríades, como enxofre/selênio/telúrio e cloro/bromo/iodo. Döbereiner foi o primeiro cientista a relacionar os elementos químicos conhecidos com base em um determinado critério, entretanto, suas observações não foram tidas como relevantes pela comunidade científica da época. Uma das falhas do seu método é que muitos metais não podiam ser agrupados em tríades. O parafuso telúrico de Chancourtois No ano de 1862, o geólogo e mineralogista francês Alexandre de Chancourtois resolveu propor uma organização dos elementos químicos conhecidos na época para facilitar a aplicação deles na mineralogia. A tabela de Chancourtois foi denominada de parafuso telúrico. Parafuso telúrico proposto por Chancourtois Chancourtois distribuiu os elementos (pontos escuros na imagem) químicos em ordem crescente de massa atômica ao longo de uma faixa espiral existente em um cilindro. Com essa organização, Chancourtois observou que os elementos posicionados na mesma linha vertical apresentavam propriedades químicas semelhantes. A Lei das Oitavas de Newlands John A. R. Newlands (1838-1898), professor de química e industrial inglês, idealizou a classificação dos elementos pela ordem crescente de massa atômica, em grupos de 7 e dispostos lado a lado. Logo percebeu que as propriedades químicas eram semelhantes ao primeiro e oitavo elementos – a contar da esquerda para a direita -, como as notas musicais que se repetem a cada oitava. Nessa forma de classificação, a cada oito elementos as propriedades se repetiam, por isso a proposta de Newlands recebeu o nome de Lei das Oitavas. http://www.tabelaperiodicacompleta.com/elemento-quimico/enxofre http://www.tabelaperiodicacompleta.com/elemento-quimico/selenio http://www.tabelaperiodicacompleta.com/elemento-quimico/telurio http://www.tabelaperiodicacompleta.com/elementos-quimicos 3 Química Elementos organizados conforme a Lei das Oitavas Entretanto, o modelo só se mostrava coerente até chegar ao cálcio e não valia para os elementos que vinham depois dele conforme a ordem crescente de massas atômicas. Apesar disso, hoje ele é reconhecido como o cientista que trouxe a noção de periodicidade para o campo da química, e seu trabalho é tido como precursor do de Mendeleiev. A Tabela Periódica de Meyer Químico e médico alemão, Julius Lothar Meyer nasceu a 19 de agosto de1830, em Varel, na Alemanha, e faleceu a 12 de abril de 1895, em Tubinga. Em 1869 Lothar Meyer propôs simultaneamente ao químico russo Dimitri Mendeleyev, de forma independente, um trabalho muito semelhante no que desrespeito às conclusões a quechegaram. Meyer estudou as propriedades físicas dos elementos e Mendeleyev as propriedades químicas. Ambos elaboraram uma disposição dos elementos na tabela periódica muito mais extensiva que as anteriores, baseada na repetição regular e periódicas suas propriedades. Nesta disposição, os elementos eram colocados em várias filas, de forma que os de características iguais aparecessem uns por baixo dos outros, formando assim um grupo de elementos determinados. Cada átomo tinha um número de ordem (Z) correlativo. A Tabela Periódica de Mendeleiev Dimitri Mendeleiev foi um químico russo que ficou conhecido como o pai da Tabela Periódica. Sua dedicação à sistematização dos elementos químicos começou em 1860, quando ele iniciou um trabalho de agrupamento dos elementos de acordo com suas propriedades comuns. Certa ocasião, após ter passado alguns dias revisando exaustivamente todo o seu conhecimento químico e as tentativas de sistematização já feitas por outros cientistas, ele começou a escrever os elementos agrupando-os conforme as propriedades químicas que eles apresentavam. O problema era que essa classificação juntava elementos de massas atômicas muito distantes entre si. As coisas começaram a ficar mais claras para Mendeleiev quando ele teve a ideia de associar a classificação dos elementos ao seu jogo de cartas preferido: o jogo de paciência. Ele tomou uma série de fichas de papel e começou a escrever em cada uma delas o nome de um elemento, acompanhado de sua massa atômica e propriedades químicas. Terminado o “baralho” de elementos químicos, Mendeleiev começou a ordenar os cartões como se faz no jogo de paciência: os elementos de propriedades químicas semelhantes eram como cartas pertencentes ao mesmo naipe, e dentro de cada um desses “naipes” a ordem crescente de massas atômicas era como a ordem numérica crescente das cartas. Foi então que, vencido pelo cansaço, adormeceu sobre a mesa de estudo e teve um sonho. “Vi num sonho uma tabela em que todos os elementos se encaixavam como requerido. Ao despertar, escrevi-a imediatamente numa folha de papel”, contou Mendeleiev depois. 4 Química Ao acordar e transpor para o papel o que havia sonhado, Mendeleiev percebeu a lógica por trás do esquema: quando os elementos são listados em ordem crescente de massas atômicas, as propriedades químicas apresentadas por eles se repetem periodicamente. Por essa razão, ele chamou o modelo de Tabela Periódica dos Elementos. Duas semanas depois de ter feito a descoberta, Mendeleiev apresentou-a à comunidade científica publicando o artigo intitulado “Um sistema sugerido dos elementos”. O ano era 1869. Tabela Periódica do Elementos elaborada por Mendeleiev Moseley e os números atômicos Em 1913, o físico inglês Henry Gwyn Jeffreys Moseley (1887-1915) provou experimentalmente que as propriedades dos elementos variam periodicamente de acordo com o número atômico (Z), que é o número de prótons em seu núcleo atômico. Com isso, a Tabela Periódica de Mendeleyev foi atualizada e passou a apresentar a ordem adotada hoje, que em vez de ser em ordem crescente de massa atômica, os elementos estão dispostos em ordem crescente de número atômico. Desde a contribuição de Moseley, o número atômico foi consolidado como critério básico da Tabela Periódica, válido até hoje. A Tabela vem sendo alterada apenas pela adição de elementos descobertos ou sintetizados e pelo ajuste dos valores das massas atômicas quando se chega a um valor mais preciso. 5 Química Seaborg e os elementos transurânicos Glenn Seaborg A última grande alteração aplicada à Tabela Periódica foi resultado do trabalho de Glenn Theodore Seaborg. Dentro do Projeto Manhattan, que trabalhava para desenvolver a bomba atômica, Seaborg foi chefe da divisão que lidava com os elementos transurânicos (ou seja, os elementos com número atômico superior a 92, que é o número atômico do urânio). Ao lado de E. M. McMillan, J. W. Kennedy e A. C. Wahl, o cientista americano descobriu o plutônio. Depois descobriu outros quatro elementos transurânicos e participou da descoberta de mais cinco. 6 Química Em 1944, Seaborg levantou a hipótese de que os elementos com número atômico superior ao do actínio (que é igual a 98) formavam uma série de elementos semelhante à série dos lantanídeos. A partir dessa hipótese foi possível explicar propriedades químicas de alguns elementos já conhecidos e até a de outros que ainda não tinham sido identificados. Em 1945, o cientista publicou uma versão da Tabela Periódica que incluía os elementos transurânicos recentemente descobertos. A configuração dessa Tabela diferia da anterior por trazer a série dos actinídeos abaixo da série dos lantanídeos. Em 1951, Seaborg recebeu o Prêmio Nobel de Química. O elemento 106 Tabela Periódica chama-se seabórgio em homenagem a ele. 7 Química Exercícios 1. Em 1869, Mendeleev ordenou os elementos em função de suas massas atômicas crescentes, respeitando suas propriedades químicas. O trabalho foi tão importante que ele chegou a prever a existência de elementos que ainda não haviam sido descobertos. Em um comunicado à imprensa no dia 30 de dezembro de 2015, a União Internacional de Química Pura e Aplicada (Iupac) e a União Internacional de Física Pura e Aplicada (Iupap) reconheceram oficialmente a existência de quatro elementos químicos descobertos nos últimos anos. Os quatro novos elementos da Tabela Periódica foram produzidos artificialmente e denominados Nihonium (símbolo Nh e elemento 113), Moscovium (símbolo Mc e elemento 115), Tennessine (símbolo Ts e elemento 117) e Oganesson (símbolo Og e elemento 118). Com base na tabela periódica atual, é correto afirmar que: a) A maior ou menor facilidade com que o átomo de um elemento perde elétrons é importante para determinar seu comportamento. A energia de ionização de um elemento é a energia necessária para remover um elétron do átomo desse elemento no estado gasoso, passando, assim, o átomo, para um estado de estabilidade. b) A maioria dos elementos de transição possui características semelhantes às dos outros metais, como condutibilidade térmica e elétrica e brilho, além de apresentarem ampla variação de dureza e de temperatura de fusão e ebulição. Os átomos dos elementos de transição geralmente formam compostos coloridos e apresentam o elétron de maior energia no subnível f. c) As propriedades periódicas estão relacionadas com a possibilidade de os átomos de um elemento interagirem com os átomos de outros elementos, causando modificações em suas eletrosferas, o que significa que a eletrosfera define o comportamento químico dos átomos. d) Quando dois átomos estão ligados, há interação elétrica de atração entre os núcleos dos átomos e os elétrons da última camada de ambos. A eletropositividade está associada à energia gerada a partir da saída de um elétron num átomo do elemento no estado gasoso. e) Os constituintes dos blocos s e p são conhecidos, também, como elementos representativos, em função da similaridade entre muitas propriedades decorrentes do caráter regular das suas configurações eletrônicas. Os elementos representativos são os elementos cujo subnível de menor energia da distribuição eletrônica de seus átomos é s ou p. 8 Química 2. Marvel Agent Carter é uma série de televisão, que narra as aventuras de Peggy Carter lutando contra os vilões e o machismo da sociedade no final da década de 1940. Em um dos episódios, ao buscar um equipamento escondido em um laboratório, Vernon Masters, agente do FBI, encontra-o atrás de uma tabela periódica, conforme a imagem a seguir: A produção da série cometeu um erro de contexto ao utilizar uma tabela periódica com informações não disponíveis à época. Qual das alternativas a seguircorresponde ao equívoco? a) A presença do hidrogênio como elemento do grupo IA é equivocada e deve ser evitada, pois não é um metal alcalino. b) A posição do Frâncio (Fr) o coloca como o elemento químico de maior eletronegatividade. c) Apresenta incoerência quanto à posição do lantânio e actínio que fazem parte do bloco d da classificação periódica. d) Apresenta incoerência quanto à presença de elementos transurânicos que não eram conhecidos na década de 1940 e 1950, como o siabórgio (Sg) e o darmstádio (Ds). e) Os metais Ferro 26( Fe), Cobalto 27( Co), Níquel 28( Ni), e Cobre 29( Cu), contrariam a distribuição pela Lei Periódica. 3. Considere as seguintes afirmações: I. A Tabela Periódica atual é mais semelhante à Classificação Periódica proposta por Newlands do que a proposta por Mendeleev. II. A energia de ionização de um halogênio é maior do que a de um metal alcalino. III. Quanto maior a diferença de eletronegatividade de dois elementos, maior o caráter iônico da ligação entre eles. IV. Os elementos da família IIA da Tabela Periódica tendem, nas reações, a formar íons de número de carga 2-. Dessas afirmações são corretas, SOMENTE a) I e II b) I e IV c) II e III d) II e IV e) III e IV 9 Química 4. A tabela periódica, segundo Mendeleev Dimitri Ivanovich Mendeleev (1834-1907) nasceu na Sibéria, sendo o mais novo de dezessete irmãos. Mendeleev foi educado em St. Petersburg e, posteriormente, na França e na Alemanha. Conseguiu o cargo de professor de química na Universidade de St. Petersburg. Escreveu um livro de química orgânica em 1861. "Mendeleev, o pai da tabela periódica. Através dos seus estudos, foi possível desenvolver o modelo atual da tabela." MERCK. "História da tabela periódica". Disponível em: <http://200.220.14.52/tpie/htp_fr.htm> Acesso em: 24 maio 2006. Várias propriedades físicas e químicas dos elementos podem ser constatadas e até mesmo previstas, com base nas regularidades observadas na tabela periódica. Sobre este assunto, julgue as seguintes afirmações. I. A primeira versão da Lei Periódica, creditada ao químico russo Dimitri Ivanovich Mendeleev, pode ser assim enunciada: "Algumas propriedades físicas e químicas dos elementos variam periodicamente em função de suas massas atômicas." II. Moseley, através do estudo dos espectros de emissão de vários elementos, comprovou que certas propriedades dos elementos variam periodicamente em função dos números atômicos crescentes e não dos números de massa. III. De acordo com os experimentos de Moseley, embora o telúrio apresente um menor número atômico, ele deve ser colocado na tabela depois do iodo por apresentar uma maior massa atômica. Assinale a alternativa CORRETA: a) Apenas as afirmações I e II são verdadeiras. b) Apenas as afirmações II e III são verdadeiras. c) Apenas as afirmações I e III são verdadeiras. d) Todas as afirmações são verdadeiras. 10 Química 5. A tabela periódica é uma notável realização da ciência. Ela ajuda a organizar o que de outra forma seria um arranjo confuso dos elementos e de suas propriedades. A base da classificação periódica atual é a tabela do químico russo Mendeleev, proposta em 1869, com a diferença de que as propriedades dos elementos variam periodicamente com seus números atômicos e não com os pesos atômicos. Analisando a classificação periódica, mesmo sem conhecer todos os elementos que ela apresenta, é possível afirmar que a) os não metais podem ser deformados com golpes de martelo. b) os metais alcalino-terrosos são mais densos que os metais alcalinos. c) os halogênios, em condições normais de temperatura e pressão, são líquidos coloridos. d) o oxigênio e o nitrogênio são gases à temperatura ambiente e seus átomos apresentam seis elétrons na camada mais externa. e) os elementos de uma mesma família da classificação periódica possuem propriedades semelhantes porque eles ocorrem no mesmo lugar da Terra. 11 Química 6. Welcome to the International Union of Pure and Applied Chemistry Discovery and Assignment of Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118 IUPAC announces the verification of the discoveries of four new chemical elements: The 7th period of the periodic table of elements is complete. Foi assim que, em 30 de dezembro de 2015, a IUPAC (sigla, em inglês, de International Union of Pure and Applied Chemistry) anunciou, formalmente, a inclusão de novos elementos na Tabela Periódica: Unúntrio 113( Uut), Unumpêntio 115( Uup), Ununséptio 117( Uus) e Ununóctio 118( Uuo). Esses novos elementos transurânicos possuem grandes núcleos e são a) naturais e de peso atômico elevado. b) artificiais e altamente radioativos. c) isoeletrônicos e isótopos entre si. d) estáveis com semelhança no tempo de vida. 12 Química 7. A tabela periódica ganhou quatro novos elementos químicos, conforme anunciado pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC). Por enquanto, os elementos são identificados por nomes temporários e pelos números atômicos 113, 115, 117 e 118, mas deverão ganhar nomes e símbolos permanentes. A IUPAC convidou os descobridores dos elementos do Japão, Rússia e Estados Unidos para apresentarem sugestões. Disponível em: <http://agenciabrasil.ebc.com.br/pesquisa-e-inovacao/noticia/2016-01/tabela-periodica-ganha-quatro-novos- elementos-quimicos-0>. Acesso em: 16 de março de 2016 O texto faz referência aos avanços ocorridos na descoberta de novos elementos artificiais que, pelo menos até o momento, completam a tabela periódica atual. Esses elementos artificiais possuem um núcleo atômico bastante pesado e instável, mas que diferem no valor de número de prótons, que é a identidade de cada elemento. Considerando a estrutura atômica da matéria e o estudo das propriedades periódicas, observa-se que esses elementos: a) devem ter seus valores de eletronegatividade mais acentuados à medida que se localizem mais à direita da tabela periódica em um mesmo período, com o elemento de número atômico 118 sendo o de mais alto valor. b) devem possuir valores de energia de ionização mais acentuados que os metais localizados no mesmo período. c) devem possuir suas distribuições eletrônicas tendo o subnível “ f ” como camada de valência, pois são átomos de elementos que possuem muitos elétrons. d) quando derivados da união de dois núcleos atômicos menores, sofrem um processo conhecido por fissão nuclear. e) apresentam o valor 2 para o número quântico azimutal do subnível mais energético de suas distribuições eletrônicas. 8. A ciência usa o recurso de modelos para explicar os fenômenos observados. Em muitas situações o modelo de Dalton para o átomo é suficiente para entender alguns fenômenos, mas a razão da periodicidade das propriedades físicas e químicas na Tabela Periódica só foi possível a partir do modelo de Bohr. Com relação às propriedades na Tabela Periódica atual, pode-se afirmar que: a) para cada coluna na Tabela Periódica, de acordo com o modelo de Bohr, os elétrons começam a preencher um novo nível de energia. b) a primeira energia de ionização corresponde ao elétron mais fortemente ligado ao núcleo. c) ao longo de um período, o raio atômico diminui. Portanto, a energia de ionização também diminui. d) de acordo com o modelo de Bohr, a primeira energia de ionização do sódio (Na) é maior que a primeira energia de ionização do cloro (C ). e) a variação das energias de ionização observada ao longo da Tabela Periódica está relacionada às distâncias dos elétrons ao núcleo. 13 Química 9. Dmitri Mendeleiev,químico russo (1834–1907), fez prognósticos corretos para a tabela periódica, mas não soube explicar por que ocorriam algumas inversões na ordem dos elementos. Henry Moseley (1887–1915), morto em combate durante a primeira guerra mundial, contribuiu de maneira efetiva para esclarecer as dúvidas de Mendeleiev ao descobrir experimentalmente a) o número atômico dos elementos da tabela periódica. b) a primeira lei de recorrência dos elementos químicos. c) os gases nobres hélio e neônio. d) o germânio, batizado por Mendeleiev de eka-silício. 10. Leia o texto abaixo. O programa Globo Ciência que foi ao ar no dia 24 de março de 2012 prestou uma homenagem ao químico Dmitri Mendeleev, um dos pais da tabela periódica. O repórter do programa entrevistou o Professor Ângelo da Cunha Pinto, do Instituto de Química da UFRJ, e lhe fez a seguinte pergunta: “Professor, o que mudou desde a época de Mendeleev? Os elementos químicos hoje são utilizados em maior quantidade, em maior frequência?”. E o Professor respondeu: “Os elementos químicos são praticamente os mesmos, só que naquela época eram conhecidas milhares e milhares de substâncias, e hoje nós conhecemos milhões e milhões de substâncias e esses elementos estão presentes nessas novas substâncias que são produzidas a cada dia”. Em relação ao texto, é CORRETO afirmar que a) o professor quis dizer que o número de substâncias conhecidas aumentou devido à descoberta de novos elementos químicos. b) um grande número de substâncias foi descoberto com o tempo em comparação com os elementos químicos. c) se os elementos químicos constituem as substâncias, então quanto mais substâncias existirem, novos elementos deverão constituí-las. d) Mendeleev descobriu todos os elementos químicos e organizou-os de acordo com suas propriedades na tabela periódica. 14 Química Gabarito 1. C a) Incorreta. A energia de ionização de um elemento é a energia necessária para remover um elétron do átomo desse elemento no estado gasoso transformando-o num cátion: − ++ ⎯⎯→ +(g) (g) (g)E E.I. e E . b) Incorreta. Os átomos dos elementos de transição interna apresentam o elétron de maior energia no subnível f e os átomos de elementos de transição externa apresentam o elétron de maior energia no subnível d. c) Correta. As propriedades periódicas estão relacionadas com a possibilidade de os átomos de um elemento interagirem com os átomos de outros elementos, causando modificações em suas eletrosferas, o que significa que a eletrosfera define o comportamento químico dos átomos de acordo com o modelo de distribuição por camadas. d) Incorreta. A eletropositividade está associada à energia de ionização (E.I.). − ++ ⎯⎯→ +(g) (g) (g)E E.I. e E . Quanto menor a energia de ionização, mais eletropositivo será o elemento químico. e) Incorreta. Os elementos representativos são os elementos cujo subnível de maior energia da distribuição eletrônica de seus átomos é s ou p. 2. D A tabela apresenta os elementos transurânicos: siabórgio (Sg) e o darmstádio (Ds) que só foram descobertos em 1974 e 1994, respectivamente. 3. C A energia de ionização cresce para direita e pra cima. Quanto maior a diferença de eletronegatividade entre dois átomos que estão ligados, maior é o caráter iônico da ligação. 4. A A tabela periódica tem esse nome justamente por respeitar a periodicidade em algumas propriedades. A tabela de Moseley também se organizava de forma a procurar características periódicas entre os elementos até então descobertos. 5. B Para medirmos a densidade de um elemento químico devemos dividir a massa de um mol de átomos pelo volume ocupado por esta quantidade de átomos: = M(molar) d V (molar) De maneira imprecisa pode-se generalizar, que a densidade aumenta no sentido do elemento químico ósmio, consequentemente a densidade dos metais alcalino-terrosos é maior do que os metais alcalinos: Dentre os elementos destacam-se, como os mais densos, o ósmio (Os) (d = 22,61 g/cm3) e o irídio (Ir) (d = 22,65 g/cm3). 15 Química 6. B Teoricamente ou experimentalmente, os elementos transurânicos citados no texto 113 115 117 118( Uut, Uup, Uus e Uuo) são artificiais e apresentam elevados números atômicos (possuem grandes núcleos) sendo altamente radioativos. 7. B Genericamente, num mesmo período da tabela periódica, quanto mais à direita o elemento químico estiver posicionado, menor o raio e maior o valor da primeira energia de ionização. 8. E a) Incorreta. Para cada período, tem-se um nível de energia. b) Incorreta. Corresponde ao elétron mais fracamente ligado ao núcleo. c) Incorreta. A medida que o raio diminui, a atração entre o núcleo positivo e os elétrons aumenta aumentando, consequentemente, a energia de ionização. d) Incorreta. A 1ª Energia de Ionização do sódio e menor que do cloro, pois o átomo de sódio, possui tendência em doar elétrons e o cloro receber elétron. e) Correta. Pois a medida que o raio diminui, maior será a atração dos elétrons, fazendo com a energia de ionização aumente. 9. A a) Correta. Henry Moseley utilizando a técnica de difração de raio X, descobriu que os átomos de um mesmo elemento apresentam o mesmo número de prótons. b) Incorreta. A primeira lei de recorrência foi proposta pelo próprio Dmitri Mendeleiev, c) Incorreta. O elemento químico Hélio (He) foi investigado pela primeira vez pelo astrônomo francês Pierre-Jules-César e confirmada alguns anos depois pelo o astrônomo inglês Norman Lockyer, que observou uma nova linha espectral, que não era de nenhum elemento químico, até então conhecido, atribuindo a um novo elemento químico que chamou de hélio. O neônio foi descoberto pelos químicos: Willian Ramsey e Morris Willian Travers que obtiveram argônio impuro numa destilação fracionada de ar liquefeito. d) Incorreta. O germânio foi descoberto pelo químico alemão Clemens Winkler, no ano de 1886. 10. B A resposta pode ser justificada pelo seguinte trecho: “Os elementos químicos são praticamente os mesmos, só que naquela época eram conhecidas milhares e milhares de substâncias, e hoje nós conhecemos milhões e milhões de substâncias”. 1 Redação A elaboração de diferentes tipos de introdução com base em um mesmo tema Resumo Para elaborar a dissertação argumentativa, é necessário desenvolver de modo coeso e coerente todas as partes do texto, sendo elas: introdução – desenvolvimento – conclusão. Neste material, focaremos na primeira parte da produção escrita, de modo a garantir maiores habilidades para o seu desenvolvimento. Introdução Também chamado de “cartão de visitas” do texto, é extremamente importante para o desenvolvimento do restante dos parágrafos. Isso porque é com a introdução que se estabelece o ponto de vista sobre o tema, assim como antecipa o leitor sobre as possíveis teses a serem analisadas. Entretanto, não somente é dever de quem escreve se atentar para a demonstração explícita da tese, como também faz parte de um planejamento prévio compreender as possíveis formas de introdução para ampliar o repertório textual. Vejamos os principais tipos com o seguinte tema: Enem 2019: A democratização do acesso ao cinema no Brasil TEXTO I No dia da primeira exibição pública de cinema — 28 de dezembro de 1895, em Paris —, um homem de teatro que trabalhava com mágicas, Georges Mélies, foi falar com Lumière, um dos inventores do cinema; queria adquirir um aparelho, e Lumière desencorajou-o, disse-lhe que o “Cinematógrapho” não tinha o menor futuro como espetáculo, era um instrumento científico para reproduzir o movimento e só poderia servir para pesquisas. Mesmo que o público, no início, se divertisse com ele, seria uma novidade de vida breve, logo cansaria. Lumière enganou-se. Como essa estranha máquina de austeros cientistas virouuma máquina de contar estórias para enormes plateias, de geração em geração, durante já quase um século? BERNARDET, Jean-Claude. O que é Cinema. In BERNARDET, Jean-Claude; ROSSI, Clóvis. O que é Jornalismo, O que é Editora, O que é Cinema. São Paulo: Brasiliense, 1993. TEXTO II Edgar Morin define o cinema como uma máquina que registra a existência e a restitui como tal, porém levando em consideração o indivíduo, ou seja, o cinema seria um meio de transpor para a tela o universo pessoal, solicitando a participação do espectador. GUTFREIND, C. F. O filme e a representação do real. E-Compós, v. 6, 11, 2006 (adaptado). 2 Redação TEXTO III Disponível em: www.meioemensagem.com. Acesso em: 12 jun. 2019 (adaptado) TEXTO IV O Brasil já teve um parque exibidor vigoroso e descentralizado: quase 3 300 salas em 1975, uma para cada 30 000 habitantes, 80% em cidades do interior. Desde então, o país mudou. Quase 120 milhões de pessoas a mais passaram a viver nas cidades. A urbanização acelerada, a falta de investimentos em infraestrutura urbana, a baixa capitalização das empresas exibidoras, as mudanças tecnológicas, entre outros fatores, alteraram a geografia do cinema. Em 1997, chegamos a pouco mais de 1 000 salas. Com a expansão dos shopping centers, a atividade de exibição se reorganizou. O número de cinemas duplicou, até chegar às atuais 2 200 salas. Esse crescimento, porém, além de insuficiente (o Brasil é apenas o 60º país na relação habitantes por sala), ocorreu de forma concentrada. Foram privilegiadas as áreas de renda mais alta das grandes cidades. Populações inteiras foram excluídas do universo do cinema ou continuam mal atendidas: o Norte e o Nordeste, as periferias urbanas, as cidades pequenas e médias do interior. Disponível em: https://cinemapertodevoce.ancine.gov.br. Acesso em: 13 jun. 2019 (fragmento) Introdução por argumento de autoridade: Apresentará uma personalidade com autoria na área temática para auxiliar o processo de criação textual. No final do século XIX, o diretor e produtor de arte londrino, Alfred Hitchcock, perguntado sobre o cinema disse que esse meio de demonstração cultural era o único que o fazia se livrar de seus medos. Embora a sétima arte seja um mecanismo de expressão e entretenimento, ainda se encontram, no Brasil, problemáticas para o acesso a elr uma vez que o processo histórico de urbanização, atrelado à insuficiência de políticas públicas nacionais, corroborou empecilhos em sua democratização. Introdução Histórica: Demonstrará conhecimento histórico do autor ao relembrar um acontecimento do passado e relacioná-lo com a problemática do presente. Em 1966, é criado o primeiro centro de consumo do território nacional. O shopping Iguatemi fora pioneiro em um empreendimento comercial que modificaria a relação da população com o entretenimento, uma vez que não somente as lojas, mas locais de cultura, como o cinema, migraram para o grande espaço. Reflexo do 3 Redação proceso histórico de urbanização, a indústria do cinema ainda é cenário para problemáticas quanto ao seu acesso, por haver insuficiência de políticas públicas, reforçando empecilhos em sua democratização. Introdução jornalística: Apresentará fatos e dados baseados em notícias que englobam o temade modo a interligar as ideias da contextualização com a tese. Com mais de 1,5 milhão de espectadores brasileiros no ano de 2019, o longa-metragem "Coringa" se tornou sucesso nacional ao abordar o lado histórico e reflexivo do conhecido personagem das HQs. Apesar de recentes recordes nacionais em bilheteria, a indústria do cinema ainda é cenário para problemáticas quanto ao seu acesso, uma vez que o processo histórico de urbanização, atrelado à insuficiência de políticas públicas, corroborou empecilhos em sua democratização. Introdução por apresentação temática: Apresentará brevemente o tema de modo a sugerir a tese em seguida e conectar as ideias por conceituação. O acesso à cultura na atualidade brasileira vem sofrendo constantes problemáticas no que tange sua democratização em todos os estados. Isso ocorre pelo motivo de a indústria cinematográfica sofrer processos históricos devido ao deslocamento das ruas para os grandes centros de consumo, como os shoppings, além da insuficiência de políticas públicas que corroboraram para empecilhos em sua propagação. Nesse sentido, deve-se questionar o tema, a fim de garantir meios para solucioná-lo. Apresentações temáticas – como garantir? Como pôde ser visto acima, há diversas maneiras de atingir o objetivo da demonstração temática e apresentação da tese, o importante é saber focalizar a prática. Nesse sentido, é de suma importância a sistemática prática de leitura e produção textual, uma vez que a primeira fará garantir o repertório prévio, enquanto a segunda auxiliará na prevenção de futuros erros e falta de planejamento. Leitura e prática – rotina ▪ Para desenvolvê-la, é necessário ler diariamente canais de comunicação, como jornais e revistas, preferencialmente com mais de uma opinião. Isso auxiliará na imparcialidade necessária para a dissertação argumentativa. ▪ Além disso, é interessante ampliar o repertório sócio-cultural. Além de utilizar conteúdos de outras matérias na redação, cabe também ao vestibulando coletar citações-chave (ou universais) para que possam interligar em mais de uma temática (acesse o material do Descomplica de redações exemplares: https://no.descomplica.com.br/40-citacoes-para-voce-usar-e-causar-na-sua-redacao/vestibulares) ▪ Quanto à prática, foque em realizar a rotina semanal de produção dissertativa de acordo com a disponibilidade de horários. Além disso, não deixe de analisar redações exemplares, de modo a conseguir adquirir estratégias argumentativas de cada texto. https://no.descomplica.com.br/40-citacoes-para-voce-usar-e-causar-na-sua-redacao/vestibulares 4 Redação Exercícios 1. Analise a introdução abaixo: O documentário americano, Blackfish, narra a história da baleia orca performática, Tilikun, responsável por três mortes sua vida em cativeiro. Privado de explorar o oceano, o animal exerceu função de entretenimento para o público por mais de 20 anos, garantindo sua liberdade apenas em 2017, com seu falecimento. Esse cenário, que não só é presente com os mamíferos aquáticos, acomete todo reino animal e sua exploração por parte dos seres humanos. Dessa forma, essa despreocupação histórica com os seres não-racionais persiste na atualidade, uma vez que a lenta mudança do pensamento social acarreta a desproteção desses por meio das leis. Determine o tema abordado pelo autor e o tipo de contextualização presente no documentário americando “Blackfish” para responder às próximas 2 questões. Analise as redações abaixo para responder às questões: Introdução I “Tornou-se chocantemente óbvio que a nossa tecnologia excedeu a nossa humanidade”. A reflexão de Albert Einstein em meados do século XX se faz presente no cenário atual, com o advento da internet. Embora a ampliação dos meios de comunicação virtual, além da exposição demasiada se seus usuários exista, a insegurança sobre as informações transmitidas no ciberespaço, atrelada à insuficiência de políticas públicas garantidas na decisão própria, fragiliza o internauta. Introdução II A partir de meados do século XX, inicia-se uma nova fase de processos tecnológicos: a Terceira Revolução Tecnológica e o advento da internet. Se o ambiente virtual, outrora, assustava por ser desconhecido, atualmente os usuários estão imersos no ciberespaço, onde, por exemplo, compram, vendem, se relacionam e dão permissões de acesso às suas informações indiscriminadamente. Nesse sentido, não é razoável que indivíduos não tenham amplos poderes sobre seus dadospessoais, o que acarreta hostilidade e insegurança na internet. 2. O tema em ambos os textos é similar? Apresente. 3. Quais foram as estratégias de contextualização de cada introdução? Analise a redação exemplar abaixo para responder às próximas 2 questões. No filme “Cidade de Deus”, Buscapé conta a história do crescimento do crime organizado na favela que se tornou um dos lugares mais perigosos do Rio de Janeiro no início dos anos 80. O protagonista, que cresceu em um ambiente violento, consegue mudar a sua realidade e não seguir o caminho do tráfico ao retratar o cenário vivido na comunidade aos jornais por causa de uma câmera fotográfica. Assim, pode-se perceber o poder do jovem na sociedade brasileira, visto que mesmo com adversidades enfrentadas no dia a dia é possível superá-las em busca de um futuro melhor. 5 Redação 4. A que tema pertence essa introdução? Qual é a estratégia de contextualização utilizada? 5. Reescreva o parágrafo de modo a utilizar outra forma de contextualizar a mesma tese. 6 Redação Gabarito A estratégia de contextulização que antecipa a tese é realizada pelo dcumentário “Blackfish”, estratégia cultural, uma vez que a temática é a exploração animal para fins de entretenimento na atualidade. Em ambos os textos a temática é “Manipulação do comportamento do usuário pelo controle de dados na internet.” (ENEM 2018) Introdução I: Argumento de autoridade. Introdução II: Histórico. O tema é “ O poder do jovem na sociedade brasileira” e a estratégia de contextualização utilizada é a cultural, uma vez que aborda o filme “Cidade de Deus”. De acordo com a pesquisa realizada pela Fespsp em 2017, somente 41% dos jovens ente 15 e 29 anos haviam participado de alguma manifestação política no último ano. Embora na fala popular sobressaia o entendimento de que são as crianças e adolescentes o futuro de uma nação, cada vez menos elas participam de desenvolvimento da sociedade. Assim, pode-se perceber que o poder do jovem não é incentivado, visto que mesmo com adversidades enfrentadas no cotidiano é possível superá-las em busca de um futuro melhor. Enem Semana 4 Agora vai! Enem 2020 1 Biologia Tipos celulares e membranas Resumo As células, estudadas no campo da Citologia, são a unidade básica da vida. Do mais complexo vegetal ou animal à mais primitiva bactéria, pode-se observar uma estrutura celular. De modo geral, são estruturas microscópicas, delimitadas pela membrana plasmática (ou membrana celular), e dotadas de um metabolismo próprio, capazes de se reproduzir. Podem ser definidas como eucariontes ou procariontes, dependendo da presença ou ausência de certas estruturas. Esquema de uma célula eucarionte, com núcleo e organelas (esquerda) e de uma célula procarionte, sem núcleo nem orgalelas. Células Procariontes São células mais primitivas, consideradas como as élulas a surgir no planeta. Representadas pelos Reinos Archaea e Bacteria, conhecidos como bactérias. Possuem um material genético circular disperso no citoplasma, ausência de núcleo e carioteca, presença de ribossomos 70S e plasmídeos (fragmentos de DNA dispersos no citoplasma). Alguns procariontes podem apresentar parede celular formada por peptídeoglicanos e uma cápsula que faz o revestimento externo. Esquema de uma célula procarionte, mostrando as estruturas descritas anteriormente. 2 Biologia Células Eucariontes São células mais complexas e compartimentadas, sendo os principais exemplos animais, vegetais, algas, protozoários e fungos. Possuem material genético linear contido em um núcleo (este revestido pela membrana nuclear chamada carioteca), organelas membranosas e ribossomos do tipo 80S. Colesterol na membrana, centríolos e lisossomos são estruturas encontradas em células eucariontes animais. Esquema de uma célula animal, com as características descritas acima. O vacúolo e a parede celular de celulose são encontrados nos vegetais e em alguns protoctistas. Os cloroplastos também estão presentes apenas em eucariontes fotossintetizantes, enquanto as mitocôndrias estão em todos os eucariontes. Esquema de uma célula vegetal, com as estruturas que as caracterizam. 3 Biologia Membrana Celular A membrana celular, também chamada membrana plasmática ou plasmalema, reveste e delimita a superfície celular, estando presente em todos os tipos celulares. Ela evita o vazamento do conteúdo interno da célula ao ambiente, permite uma interação entre as células próximas e controla a passagem de substâncias pela célula, realizando uma permeabilidade seletiva. É composta por uma dupla camada lipoproteica, sendo produzida a partir de fosfolipídios e proteínas. Esses fosfolipídios formam uma membrana dupla, colocando sua porção hidrofílica (a cabeça) voltada tanto para o meio externo como interno da célula, enquanto a região hidrofóbica de cada um fica em contato, no centro. É possível observar, além dessas proteínas, moléculas de colesterol e glicídios ao longo da membrana das células animais, que servem uma função de reconhecimento celular. Esquema da membrana celular de uma célula animal, em corte lateral, com proteínas, glicoproteínas e estruturas lipídicas. Além disso, temos o destaque para a estrutura do fosfolipídio, com a cabeça hidrofílica e a calda hidrofóbica. A disposição lateral dos fosfolipídios permite o deslocamento sem a ruptura, conferindo dinamicidade a membrana plasmática, conforme a necessidade surge. Proteínas de membrana, como glicoproteínas, podem estar aderidas a superfície da membrana, ou mesmo atravessando-a completamente, como é o caso das proteínas carreadoras. Essas proteínas podem atuar no transporte de substâncias ou no reconhecimento celular, podendo movimenta-se paralelamente ao plano da membrana, sem desconfigurar sua forma, no que é conhecido como modelo mosaico-fluido. 4 Biologia Transporte em membrana A membrana permite a entrada e saída de substâncias seletas, podendo haver um transporte sem gasto de energia (passivo) ou com gasto (ativo). O transporte passivo se dá a favor do gradiente de concentração (mais concentrado ao menos concentrado) e não envolve gasto energético. É dividido em: • Osmose: Transporte de água (solvente) do meio hipotônico ao hipertônico, buscando isotonia. A água passa pela bicamada fosfolipídica. Representação do transporte passivo por osmose quando uma célula vegetal está em diferentes meios. • Difusão simples: Transporte de soluto do meio hipertônico ao meio hipotônico. Os solutos passam pela bicamada fosfolipídica. • Difusão facilitada: Transporte de soluto através de proteínas carreadoras (permeases). Os solutos passam pelas proteínas da membrana. Esquemas de transportes. Em (a) temos um transporte passivo por difusão, em (b) vemos o transporte passivo por difusão facilitada e em (c) transporte ativo. No transporte ativo ocorre a quebra de ATP (gasto energético) para realizar um transporte contra o gradiente de concentração, através de proteínas de membrana. O soluto passa do meio menos concentrado para o mais concentrado, ou seja, indo contra o gradiente de concentração. Como exemplo, podemos citar a bomba de sódio e potássio. 5 Biologia Problemas no transporte de substâncias pode levar ao inchaço da célula (turgência) pela entrada de susbtâncias, podendo causar a ruptura da membrana plasmática (plasmoptise). A saída de substâncias da célula pode levar a plasmólise. Esquema de como células animais e células vegetais são influenciadas nos diferentes meios. Moléculas orgânicas grandes são incapazes
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