Estudo Dirigido/Exercícios Resolvidos Bioquímica - Água, pH e Tampões (ESALQ/USP)

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO 
ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA LUIZ DE QUEIROZ 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS – LCB 
LCB0208 - BIOQUÍMICA 
Questões Bioquímica 
 
Aula 1: Introdução à Bioquímica, Água, Interação Moleculares e Tampões 
 
 
Questões: 
1. Associe a polaridade da água com a estrutura molecular desse composto. 
2. Como a polaridade das moléculas de água auxilia na ligação intermolecular? 
3. Como ocorre uma interação dipolos permanentes? 
4. É possível que um grupo sem qualquer carga residual se polarize? Explique. 
5. Em relação às forças de dispersão de London, assinale a alternativa correta: 
a) É de pouca importância, visto que suas interações são muito fracas. 
b) Exigem a presença de, ao menos, um dipolo permanente na interação. 
c) É de alta relevância, dado que é irrelevante a existência de cargas residuais 
para a interação entre moléculas. 
d) Esse tipo de interação ocorre apenas entre moléculas polares. 
6. Avalie a diferenciação no grau de agitação de moléculas de água com a formação de 
cubos de gelo em baixas temperaturas 
7. Como a molécula de água é capaz de atuar como um solvente? 
8. O que é uma solução tampão e do que ela é composta? 
9. De acordo com a molécula de etanol representada abaixo, responda: 
a) O etanol é solúvel ou insolúvel em água? A partir da sua resposta anterior, 
indique se o etanol é um composto polar ou apolar. 
b) A gasolina utilizada no Brasil, apresenta como aditivo, o etanol. Quando 
colocamos essa gasolina em um recipiente, percebemos que se trata de uma 
solução monofásica. Explique o motivo disso. 
 
Respostas: 
1. Como o oxigênio faz uma única ligação com cada um dos hidrogênios da molécula de 
água, 6 elétrons ficam desemparelhados, gerando uma força de repulsão aos átomos de 
hidrogênio, de modo que forme uma estrutura angular. Essa angularidade, associada à 
eletronegatividade do oxigênio, confere à molécula de água seu caráter polar. 
 
2. A eletronegatividade do oxigênio (confere a polaridade à molécula de água) promove 
a formação de pontes de hidrogênio entre moléculas de água distintas, uma interação 
fraca. 
 
3. Esse tipo de interação ocorre apenas entre moléculas polares, dado que as mesmas 
apresentam um átomo mais eletronegativo, capaz de atrair os elétrons da ligação para 
mais próximo de si, de modo que um dos polos tenha uma carga positiva e o outro, 
negativa. Dessa forma, por exemplo, a porção negativa de uma molécula, pode realizar 
uma ligação eletrostática com a porção positiva de uma outra molécula polar, conferindo 
a interação entre dipolos permanentes. 
 
4. Sim, é possível que um grupo sem qualquer carga residual, seja polarizado. Essa 
polarização é induzida pela aproximação de um dipolo-permanente a um grupo sem carga 
residual, sendo tal interação denominada de dipolo-induzido. 
 
5. Alternativa c) Interações dipolos-induzidos são as que necessitam de uma molécula 
polar; Interações dipolos-permanentes são aquelas as quais exigem a presença de duas 
moléculas polares; As forças de dispersão apresentam elevada relevância, dado que 
podemos aumentar o número de moléculas/átomos capazes de realizar esse tipo de 
interação, visto que não necessitam estar polarizados. 
 
6. Quanto mais baixa for a temperatura, menor a energia no sistema (calor) e, 
consequentemente, menor o grau de agitação das moléculas de água. Essa menor agitação 
molecular, possibilita que moléculas de água adquiram uma conformação intermolecular 
mais rígida do que no estado líquido. Essa configuração, caracteriza-se pelo 
estabelecimento de 4 pontes de hidrogênio com moléculas de água vizinhas, de modo a 
ocasionar a formação dos cristais de gelo. 
 
7. Moléculas de água, devido ao seu arranjo estrutural e, consequente, polaridade, 
conseguem separar íons, isolando-os, de modo que os átomos que compunham uma 
determinada substância (NaCl, por exemplo), possam ser solubilizados. 
 
8. Uma solução tampão é uma substância resistente às variações de pH mesmo quando 
uma base ou ácido fortes são adicionados à solução. Isso ocorre devido à composição das 
soluções tampões, sendo essas realizadas pela mistura de ácidos fracos e de sua base 
conjugada ou uma base fraca e de seu ácido conjugado em iguais concentrações. 
 
9. a. Etanol é solúvel em água devido a presença do grupo hidroxila (-OH), capaz de 
formar ponte de hidrogênio com moléculas de água, promovendo a solubilização dessa 
substância. Essa substância, devido ao oxigênio da hidroxila, é caracterizada como polar. 
 
b. O etanol, por ter uma porção apolar, é capaz de realizar interações 
hidrofóbicas com as moléculas de gasolina, promovendo sua solubilização. 
Desse modo, conseguimos observar uma solução monofásica compostas por 
essas duas moléculas.