Estudo Dirigido - Água e Soluções - Respondido

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO – UFPE 
Centro de Biociência - CB 
Curso: Bacharelado em Biomedicina 
Departamento: Física e Biofísica 
Professor: Helotonio Carvalho 
 
 
 
 
Estudo Dirigido de Física e Biofísica 1 
Água e Soluções 02 
 
 
 
 
 
 
 
 
Discente: Caio Victor Barros Gonçalves da Silva 
 
 
Recife, PE. 
2021 
1. Discuta sobre a importância de pontes de H em sistemas biológicos. 
As ligações de hidrogênio são responsáveis pelas forças coesivas que tornam a água 
líquida à temperatura ambiente e que favorecem um arranjo extremamente ordenado das 
moléculas de água em cristais de gelo. 
(a informação acima foi retirada do slide). 
2. Por que a água apresenta pontos de fusão e ebulição superior ao de álcoois com 
tamanhos similares? 
O tamanho mesmo sendo similar não interfere na leva que os pontos de fusões devem ser 
semelhantes, pois a água possui várias propriedades como as de coesão que é a capacidade 
das moléculas de água se aderirem uma á outra. Além disso, as moléculas de água 
interagem uma a outras através de pontes de hidrogênio. Já as moléculas de álcool 
interagem uma com a outra por dipolo-dipolo que é uma interação intramolecular mais 
fraca que as pontes de hidrogênio. Fora que o álcool é uma substância muito, mas muito 
volátil. Com isso, ela se evapora mais facilmente que a água. 
Obs.: as pontes de hidrogênio possuem influência de ligação de hidrogênio nos pontos de 
fusão e de ebulição da água (a informação acima foi retirada do slide). 
3. Discuta sobre a importância das interações hidrofóbicas em sistemas biológicos. 
As interação hidrofóbicas são importantes, porque essas interações tem as forças 
necessárias para manter uma maior estabilidade termodinâmica através da minimização 
de interações com a água. Além disso, Proteínas, pigmentos, esteróis, algumas vitaminas 
e fosfolipídios de membrana são anfipáticos e dependem de interações hidrofóbicas para 
sua estabilização. Assim, como, membranas biológicas são estabilizadas por interações 
hidrofóbicas. Além disso, Interações hidrofóbicas entre aminoácidos apolares são 
importantes na estabilização de proteínas. 
(As informações acima foram retiradas dos slide). 
4. O que se pode dizer sobre a solubilidade das seguintes substâncias em água? 
(Explique) O que ocorreria se o solvente usado fosse CCl4? Por que a água 
dissolve algumas destas substâncias? 
Devemos lembrar que semelhante dissolve semelhante. Assim, moléculas apolares 
interagem com moléculas apolares, como, moléculas polares interagem com moléculas 
polares. Além disso, existem moléculas anfifílicas as quais possuem porções hidrofílicas 
(interagem com a água) e hidrofóbicas (não interagem com a água), com isso, partes 
dessas moléculas interagem com água. 
CCl4 é uma molécula apolar. 
Água é uma molécula polar. 
A) Glicose (Formula molecular: C6H12O6. É polar). Interage com a água. 
B) Aspartato (Formula molecular: C4H7NO4. É polar). Interage com a água. 
C) MgCl2 (É uma molécula que se dissocia em água, pois nela ocorre ligações iônicas). 
Interage com água ocorrendo a formação de íons. 
D) Fosfatidilcolina (molécula anfifílica). Interage tanto quanto as moléculas de água 
assim, como, irá interagir com o tetracloreto de carbono. 
5. Explique como a alta constante dielétrica da água está associada à sua habilidade 
como solvente. 
Quando uma substância se dissocia em água, ela irá se dissociará. Dessa forma, quanto 
maior a constante dielétrica, menor a força que une as duas cargas, ou seja, a constante 
dielétrica de um solvente é uma medida de sua capacidade de manter cargas opostas 
separadas. A água é um dos solventes com maior constante dielétrica. Esta alta 
constante dielétrica tem reflexo direto na capacidade da água em dissolver compostos 
polares 
(As informações acima foram retiradas dos slide). 
6. O2 e CO2 são poucos solúveis em água. Por que isso ocorre? Como o corpo 
humano transporta estes gases? 
As moléculas de O2 e CO2 são apolares com isso não conseguem se solubilizar em água 
a qual é uma molécula polar. Dessa forma, os transportes de gases ocorrem através da 
hematose, onde as hemácias conseguem realizar o transporte desses gases através das 
hemoglobinas (são proteínas carreadoras). 
7. O que permite que um inseto de pequenas proporções como um mosquito fique 
sobre a superfície da água? 
Esse fenômeno ocorre devido ao fato de a água ter uma alta tensão superficial que são 
atrações intermoleculares (forças coesivas) mantêm as moléculas coesas. Atrações 
intermoleculares entre moléculas da camada externa da interface da água com o ar são 
maiores devido ao fato de não possuírem moléculas iguais em todas as dimensões para 
interagir. Forma-se uma espécie de membrana que impede a penetração na água. 
(As informações acima foram retiradas dos slide). 
8. Descreva o comportamento da capilaridade em função do diâmetro de um capilar 
de vidro quando o líquido em questão é a água. 
A capilaridade está relacionada à outras propriedade da água. 
A tensão superficial está relacionada com a capilaridade: capacidade de um líquido de 
subir ou descer em um tubo de diâmetro muito pequeno, aparentemente violando a lei da 
gravidade. Dessa forma, A água sobe por um capilar devido ao fato de as forças adesivas 
entre a água e as paredes do capilar de vidro serem maiores que as forças coesivas entre 
as moléculas de água. Moléculas de H2O interagem com sílica. Além disso a altura com 
que água sobre através de um capilar várias com alguns fatores, como, o diâmetro do 
líquido. 
Obs.: a seiva bruta de uma planta sobe através do fenômeno da capilaridade. 
Obs.: vocês acompanharam mais desse processo quando derem cromatografia. 
(As informações acima foram retiradas dos slide). 
9. O que é viscosidade? A água apresenta viscosidade baixa ou alta? Por quê? 
Viscosidade é uma das propriedades da água. A qual revela à resistência da água a 
deformação por forças de tensão. Quanto maiores as forças de coesão entre as moléculas, 
maior a viscosidade. A água deveria ter alta viscosidade devido às pontes de hidrogênio. 
No entanto, o fato de estas pontes se desfazerem e refazerem muito rapidamente faz com 
que a água tenha viscosidade muito baixa. Além disso, a viscosidade da água possui um 
valor de e 1 cP (centi poise) = 1 mPa·s a 20 °C. 
(As informações acima foram retiradas dos slide). 
10. Qual a massa de sacarose necessária para se preparar 200 ml de solução 25% 
(p/v)? 
 
11. Um pesquisador precisa preparar 100 ml de uma solução de MgCl2 0,1 M. A 
receita para o preparo desta solução pede que seja pesado 0,94 g deste sal. No 
entanto, no laboratório este dispõe apenas de MgCl2.6H2O. É correto usar a 
mesma massa deste último para se preparar a solução em questão? Caso contrário, 
que correções devem ser feitas a qual a massa necessária do sal disponível no 
laboratório? Dados massas atômicas: Mg: 24, Cl: 35, H: 1, O: 16. 
 
12. Qual o volume necessário de NaNO3 1 M para se preparar 100 ml de uma solução 
NaNO3 0,2 M? 
 
13. Como se deve preparar 0,5 L de ácido nítrico 1 M, a partir de ácido HNO3 
comercial? Dados massas atômicas: H: 1, N: 14, O: 16. 
Densidade do ácido nítrico comercial: 1.413 g/ml 
Concentração do ácido nítrico comercial: 70%