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FUNDAMENTOS DEQUÍMICA E BIOQUÍMICA

BÁSICA

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Fundamentosda Química e

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SUMÁRIOSUMÁRIOSUMÁRIOSUMÁRIOSUMÁRIO

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○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○Propriedade nas Configurações Eletrônicas

Tabela Periódica 06○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Reações Fundamentais 29○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Reações de Complexação e Precipitação 27

Teoria, Ácido, Bases e Sais 21○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

ELEMENTOS QUÍMICOS, MOLÉCULAS, PROPRIEDADES E LIGAÇÕES

QUÍMICAS

FUNÇÕES DA QUÍMICA INORGÂNICA

Ligações Intra e Intermoleculares 18○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Reações com Transferência de Elétrons 32○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

25○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○Funções Inorgânicas

Propriedades dos Átomos e Moléculas ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 13

A COMPEENSÃO DA QUÍMICA E SUAS

POSSIBILIDADES NO MUNDO ATUAL

29○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○Reações Químicas

COMPOSTOS ORGÂNICOS

QUÍMICA ORGÂNICA E BIOLÓGICA: A VIDA E SUAS

POSSIBILIDADES QUÍMICAS 36○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

O Átomo de Carbono e a Química Orgânica 36○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

39○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○Funções Oxigenadas

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○Funções Nitrogenadas 41○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○Isomeria 44

Reações com Transferência de Elétrons 37○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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A QUÍMICA EM RELAÇÃO AOS PROCESSOS DA VIDA

Carboidratos e Lipídios 47○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Aminoácidos e Proteínas ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

Ácidos Nucléicos ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 55

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Apresentação da disciplina

Caro(a) aluno(a),

Ao iniciarmos o estudo de Química, temos como objetivo principal oamadurecimento das idéias relativas a essa ciência e sua importância nasociedade, tendo em vista o fato de que, a partir desse conhecimento, suaatitude como cidadão seja contemplada. Hoje, sobretudo na contempo-raneidade, um entendimento do mundo por meio dos diversos saberes écondição fundamental para que tenhamos uma percepção do real e do futuro,a fim de compreendermos o entorno. Nesse sentido, átomos, moléculas e íonspodem ser conceitos de extrema importância para que você exerça o papelde sujeito historico a partir desta ciência na evolução material e, porque não,da vida. Portanto, os conceitos desenvolvidos pela ciência Química e Bioquímiaestão diretamente relacionados a uma concepção que permeia os signos esignificados presentes na evolução tecnológica e científica, principalmente dasociedade mundial.

Conceitos como: polímeros, hidrocarbonetos, energia, transgênicos,etc, são hoje tão cotidianamente exigidos que, para nós, a não compreensãodesses termos nos tornam menos cidadãos e mais consumidores, no sentidode que, um menor entendimento de nossa parte, que fazemos a roda da históriagirar, nos torna reféns de opiniões e modelos que, ao invés de esclarecer,confunde os espíritos mais alheios.

A Química, caro aluno(a), possui uma visão de mundo que está presenteem nossa roupa, em nossa casa, ou seja, em tudo que, de uma forma ou deoutra, é material e ideológico. Por isso, tenho esperanças de que a partir dosnossos encontros, as discussões construtivas possibilitarão um aprendizadotécnico-reflexivo desse universo fantástico que está presente na ciênciaQuímica. Mas, além disso, temos que transpor as fórmulas e equações juntos,a fim de que sejamos mais cidadãos.

O material didático, que é o início de uma jornada maior, foi estruturadopara fundamentar seus conhecimentos, sendo aconselhado, portanto, a leiturae interpretação dos textos bem como a realização das atividades, a fim deque se desenvolva uma reflexão orientada e crítica da sua realidade.

Enfim, o trabalho é ingrediente mágico para construirmos o que hoje setem por sonho.

Desejamos dedicação e reflexão. Estamos juntos nessa nossacaminhada.

Prof. Eduardo Benes da Silva

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A COMPREENSÃO DA QUÍMICA ESUAS POSSIBILIDADES NO

MUNDO ATUAL

ELEMENTOS QUÍMICOS, MOLÉCULAS,PROPRIEDADES E LIGAÇÕES QUÍMICAS

A Tabela Periódica

A Ciência Química tem suas origens tão antigas,que o seu aparecimento está relacionado a algumasatividades desenvolvidas pelo homem. Atividadesquímicas sem um maior controle científico já eramdesenvolvidas, consistindo em algumas poucasobservações causais. Se voltarmos no tempo eobservarmos que na idade da pedra as criaturas alipresentes já se maravilhavam com fenômenos tãofantásticos como: um pedaço de madeira transformadoquando consumido pelo fogo, o cozimento da argila aoser colocada próxima do fogo. Temos que a simplesobservação foram os primeiros passos no desenvolvimento das ciências, de uma forma geral;e, em especial, o dá Ciência Química.

Já nos anos de 300 a.C a 1500 d.C. floresce a alquimia, na qual a colaboração dosárabes durante os intervalos de tempo compreendidos entre 600 d.C a 1100 d.C foi de extremarelevância para a mesma. Dentre os alquimistas da referida época, destaca-se o nome de“Geber”, que viveu por volta do ano 800 d.C e tinhaexercido enorme esforço para produzir ouro; sendopor fim, convencido de que uma misturaadequadamente preparada de mercúrio e enxofrepoderia resultar no bendito ouro. Imagine, caro aluno,se pudéssemos fabricar ouro em casa, quemaravilha? Pena que não serviria para nada, pois,segundo as leis da economia, uma oferta tão grandede ouro abaixaria extremamente o seu preço. Masnão é preciso desanimar, tudo bem que fabricar ouroem casa é algo impossível na realidade de hoje, masentender sua estrutura a partir dos seus átomosconstituintes pode fornecer informações tão importantes que poderemos fazer não só ouro,mas prata, cobre, etc.Estamos falando, portanto, de elementos químicos. Elementos químicossão substâncias fundamentais, enquanto compostos são constituídos por um conjunto de

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elementos, sendo, portanto, substâncias mais complexas. Observe uma diferença fundamentalentre elemento químico e compostos. Em um composto, pode-se, ainda, separá-lo em seuselementos constituintes, enquanto que nos elementos químicos essa possibilidade não existe,daí se dizer que o elemento químico é a estrutura fundamental da matéria, ou seja, ele é opróprio átomo. Mas esse átomo que agora começaremos a chamar de elemento químico possuicaracterísticas individuais que o torna único, ou seja, um elemento químico é um átomo que nanatureza, não existe outro igual a ele. Por exemplo, para que um átomo receba o nome químicode átomo de hidrogênio, ele deve possuir certas características que o identifique como átomode hidrogênio. Essa característica fundamental que o caracteriza é o número atômico (Z) eestá associado à quantidade de prótons presentes no núcleo de um átomo. Outra característicaimportante entre átomos de diferentes elementos químicos é a massa atômica, que é a massamédia de um átomo de determinado elemento químico quando considerado seus isótopos. Acomparação que se estabelece para determinação da massa atômica é a de 1/12 ávos doátomo isótopo do carbono 12. Entenda-se que um átomo é tantas vezes mais pesado quantomaior for o número de unidades de 1/12 ávos de carbono 12 necessárias para medi-lo. Sóque surge uma primeira complicação: como é possível pesar um átomo? Daí o número “mágico”de Avogadro (6,02 X 1023), que nos permite considerar as massas atômicasmacroscopicamente. A unidade de medida da massa atômica é “u.m.a” (unidade de massaatômica); o termo massa é comumente considerado por peso, o que causa um certo incômodoaos físicos.

Foi dito que para se ter a massa atômica de determinado elemento químico deve-seter a média dos seus isótopos. Isso se deve ao fato de que mesmo os átomos que representamum mesmo elemento químico não apresentam a mesma massa; fenômeno esse conhecidopor “isotopia”

Os átomos, porém, podem se combinar formando estruturas mais complexas, sofrendoaumento de sua massa, que não deve ser mais chamada de massa atômica, pois agora háuma estrutura única, formada por um grupo de átomos ligados entre si, formando uma partículadiscreta e independente, com características próprias chamadas de “molécula”. Uma moléculapode ser representada pela fórmula molecular, diferentemente dos elementos, que sãorepresentados por símbolos químicos devido a sua singularidade. Por exemplo, enquanto oátomo do elemento químico oxigênio é representado simbolicamente pela letra “O”, umamolécula do oxigênio deve ser representado pela fórmula molecular, que é capaz de revelar oselementos e suas respectivas quantidades de átomos formadores da estrutura da molécula,no caso, O2. As formações de estruturas mais complexas por meio de ligações químicas nãoformam apenas moléculas, mas também compostos cujas fórmulas representativas são asfórmulas empíricas ou fórmulas mínimas, já que para esses compostos não há umadeterminação exata das quantidades dos elementos químicos que compõem o composto.Desta forma, substâncias que não são moléculas podem ser representadas pela fórmulamínima, já que sua estrutura química não tem natureza molecular.

Nos anos de 1800, uma grande quantidade de elementos já tinha sido descoberta,sendo que suas propriedades e as de seus respectivos compostos já tinham sidorazoavelmente conhecidas e dentre elas muitas semelhanças nas propriedades químicas efísicas se tornaram aparentes. Isso fez com que químicos daquele tempo tentassem encontrar

um exemplode isotopia

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correlações numéricas entre os elementos; atente-se para o fato de que naquelaépoca já se conhecia os pesos atômicos. Hoje, a periodicidade é melhorcaracterizada quando se considera o número atômico, ao invés dos pesosatômicos, como na época citada.

O conceito de periodicidade química está associado aos nomes de doisquímicos: Lothar Mayer e Dmitri Mendeleev. Com trabalhos independentes, umem relação ao outro, eles descobriram a lei da periódica e publicaram tabelasperiódicas dos elementos. A lei periódica estabelece que: “sendo os elementos

ordenados de acordo com o crescimento do número atômico, pode ser observado umarepetição periódica de suas propriedades. Ou seja, se ao fazermos uma lista com todos oselementos químicos seguindo uma arrumação baseada no número atômico, perceberíamosque haveria uma repetição de suas propriedades. Outro aspecto importante é que cada elementoimediatamente posterior a um gás nobre é um metal.

A tabela periódica moderna é formada por uma seqüência horizontal de elementosquímicos chamados de período. Elas são numeradas de 1 a 7, usando números arábicos.Nota-se que há uma variação na largura do primeiro período até o sexto e sétimo períodos. Ascolunas verticais na tabela periódica são chamadas grupos ou famílias. Alguns consistem decinco ou seis elementos. Os quais são chamados de principais, representativos ou grupos “A”.Os menores grupos da tabela periódica são chamados grupos “B” ou elementos de transição.

Algumas características especiais da tabela periódica podem ser relacionadas abaixo:

O hidrogênio é colocado isoladamente, pois suas propriedades são diferentes de todosos outros elementos químicos.

TABELA PERIÓDICA

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Periodicidade nas Configurações Eletrônicas

Das configurações eletrônicas comparadas com a tabela periódica percebe-se quecada novo período começa pela adição de um elétron a uma nova camada. Elementos comoo hidrogênio e os do grupo IA têm configuração ns1, onde “n” é o número quântico principal daultima camada de valência. Essa camada geralmente é a responsável pelas ligações químicasque se estabelecem na eletrosfera de um átomo.

Os elementos do grupo principal têm camada de valência povoada com um a oitoelétrons, sendo que estes elementos são chamados de elementos representativos. Aconfiguração da camada de valência ns2 np6 é especialmente estável e pode ser vista pelabaixa reatividade dos gases nobres. Esta configuração é freqüentemente chamada de octetoe a generalização de que é especialmente estável é conhecida como regra do octeto.

Os elementos do grupo “B” da tabela periódica são mais comumente chamados deelementos de transição. O preenchimento do sub-nível “d” da camada (n-1) destes átomoscorresponde às séries horizontais dos elementos de transição. Sendo que a subcamada “d”pode acomodar um total de 10 elétrons, o que resulta em 10 elementos de transição no 4º e 5ºperíodos. Na subcamada “f” por ter uma população máxima de 14 elétrons, resulta noaparecimento de 14 lantanóides e 14 actinóides.

Alguns átomos têm configurações irregulares, sendo que estas irregularidades sãoresultantes de pequenas diferenças entre as energias nos orbitais em certos átomos, sendoque o efeito nas propriedades químicas é mínimo. Mesmo assim, a tabela periódica possibilitaprever a configuração eletrônica da maioria dos átomos por meio de sua localização.

1.Faça um comentário sobre a química, seu desenvolvimento e a produção de soluçõesna sociedade atual indicando porque suas soluções não atingem a todos os cidadãos deforma homogênea, tendo em vista a dificuldade de acesso pelas populações mais carentes.

[ ]Agora é hora deTRABALHAR

O grupo VIIIB contém um total de nove elementos.O sexto período inclui 14 elementos de Z=58, cério; até Z=71, lutécio.Estes elementos queseguem o lantânio (Z=57) são chamados lantanóides.O sétimo período inclui os 14 actinóides que seguem o actínio (Z=89). Ambos, lantanóidese actinóides, são considerados como parte do grupo IIIB, o subgrupo do escândio.

Na tabela periódica, um novo período, ou ciclo, tem início quando há repetição daspropriedades na nova seqüência de elementos.

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3. Explique a diferença existente entre os termos elementos representativos (grupo A) eelementos de transição (grupo B). há algo em comum entre esses termos e as propriedadesperiódicas e aperiódicas quando observamos variações?

Texto Complementar

NANOTECNOLOGIA

A nanotecnologia é um conjunto de técnicas usadas para manipular a matéria na escalade átomos e moléculas. “Nano” é uma medida e não um objeto. Diferente da biotecnologia,onde se sabe que bios (vida) é manipulada, nanotecnologia refere-se somente a escala. Um“nanômetro” (nm) equivale a um bilionésimo do metro. Um fio de cabelo humano temaproximadamente 80.000 nanômetros de espessura. São necessários 10 átomos de hidrogêniolado a lado para se ter um nanômetro. Uma molécula de DNA tem aproximadamente 2,5 nm delargura. Um glóbulo vermelho, em comparação, é imenso: aproximadamente 5.000 nm dediâmetro. Tudo em nanoescala é invisível a olho nu e até mesmo a todo resto, exceto osmicroscópios muito poderosos.

A chave para entender o poder e o potencial únicos da nanotecnologia é que, emnanoescala (menor do que aproximadamente 100 nanômetros) as propriedades da matériapodem mudar drasticamente - essas mudanças surpreendentes são chamadas modelosquânticos. Só reduzindo o tamanho e sem mudar a substância, os materiais podem exibirnovas propriedades tais como condutividade elétrica, elasticidade, maior resistência, cordiferente e maior reatividade - características que essas mesmas substâncias não exibem,em escala micro ou macro. Por exemplo:

O carbono na forma de grafite (como o do lápis) é macio e maleável; em nanoescalapode ser mais resistente do que o aço e seis vezes mais leve.

O óxido de zinco é normalmente branco e opaco; em nanoescala ele se tornatransparente.

O alumínio-material nas latinhas de refrigerante-em nanoescala pode entrar emcombustão espontânea e poderia ser utilizado como combustível para foguetes.

I

2. Descreva em linha gerais o papel da tabela periódica na organização doselementos químicos e sua relação com a distribuição eletrônica dos elementos.Será que o número atômico realmente é o melhor parâmetro de organização databela? Qual sua opinião?

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Os cientistas estão se aproveitando das mudanças nas propriedades em nanoescalapara criar novos materiais e modificar os existentes. Empresas estão atualmente fabricandonanopartículas (i.e, elementos químicos ou compostos com tamanho menor do que 100 nm)que são usadas em centenas de produtos comerciais. A matéria são os elementos químicosda tabela periódica - os blocos básicos de tudo quanto há de animado e inanimado.

Fonte: Trecho da entrevista de Rodney Brooks, diretor do laboratório de inteligência artificial do MIT.www.etcgroup.org

Fórum de Idéias

a) O que a onda da nanotecnologia significa para o hemisfério Sul (América Latina).Estabeleça uma explicação coerente associando-a com a pesquisa em nanotecnologia nonosso país?

b) Qual a importância do conceito de elemento químico para a nanotecnologia. Comovocê percebe a produção de novos materiais em sua comunidade. Essa produção de novosmateriais irá melhorar ou piorar a realidade da sua comunidade?

c) A manipulação dos átomos de carbono poderá levar a elaboração de uma grafitemais resistente que o aço, porém mais leve. Estabeleça uma relação a partir do texto, entre otamanho e as propriedades da matéria.

II

O MECÚRIO

O trabalhador que lida com mercúrio metálico é o mais exposto aos vapores invisíveisdesprendidos pelo produto. Eles são aspirados sem que a pessoa perceba e entra noorganismo através do sangue, instalando-se nos órgãos. Geralmente quem foi intoxicado dessamaneira pode apresentar sintomas como dor de estômago, diarréia, tremores, ansiedade,gosto de metal na boca, dentes moles com inflamação e sangramento nas gengivas, insônia,

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falhas de memória, etc... . Mas também a contaminação por mercúrio podeacontecer por ingestão. No sistema nervoso, o produto tem efeitos desastrosos,podendo dar causas a lesões leves e até á vida vegetativa ou à morte, conformea concentração.

Neste nosso trabalho mostraremos como o mercúrio age no organismo,suas conseqüências na vida do contaminado e suas formas de tratamento.

O mercúrio é um metal com características sui generis. Ele é o único metal que élíquido a temperatura ambiente tendo ponto de fusão de - 38,87 graus Celcius e ponto deebulição de 356,58 graus Celcius. Este metal líquido prateado é muito denso, e ainda possuiuma tensão superficial alta o bastante para fazer com que ele seja capaz de formar pequenasesferas perfeitas nas rochas e minerais onde é encontrado. Muitas características mineralógicassimplesmente não se aplicam ao mercúrio pelo fato dele ser líquido. Não se pode, por exemplo,definir um grau de dureza. O mercúrio não possui sequer estrutura cristalina nem plano declivagem. Quando congelado e submetido a baixas pressões, o mercúrio forma cristais nosistema romboédrico e no sistema tetragonal se submetido a altas pressões.

Uma vez absorvido, o mercúrio é passado ao sangue, onde é oxidado formandocompostos solúveis, os quais se combinam com proteínas, sais e álcalis dos tecidos. Oscompostos solúveis são absorvidos pelas mucosas, os vapores por via inalatória e os insolúveispela pele e pelas glândulas sebáceas.

O mercúrio forma ligações covalentes com o enxofre e quando entra na forma de radicaissulfidrilas, o mercúrio bivalente substitui o hidrogênio para formar mercaptides tipo X-Hg-SR eHg(SR)2 onde R é proteína e X radical eletronegativo. Os mercurais orgânicos formammercaptides do tipo RHg-SR. Os mercurais interferem no metabolismo e função celular pelasua capacidade de inativar as sulfidrilas das enzimas, deprimindo o mecanismoenzimáticocelular.

A medida que o mercúrio passa ao sangue, liga-se as proteínas do plasma e noseritrócitos distribuindo-se pelos tecidos concentrando-se nos rins, fígado e sangue, medulaóssea, parede intestinal, parte superior do aparelhos respiratório mucosa bucal, glândulassalivares, cérebro, ossos e pulmões. É um tóxico celular geral provocando desintegração detecidos com formação de proteínas mercurais solúveis e por bloqueio dos grupamentos –SH,inibe os sistemas enzimáticos fundamentais a oxidação celular. Em nível de via digestiva osmercurais exercem ação cáustica responsáveis pelos transtornos digestivos (forma aguda).No organismo todo, enfim, o mercúrio age como veneno protoplasmático.

www.areaseg.com/toxicos/mercurio.html

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a) Agora que você conhece mais um pouco sobre o mercúrio. Desenvolva uma reflexãosobre qual seria os danos causados ao meio ambiente, caso o mercúrio fosse gasoso, nascondições ambientes. Como se daria a contaminação nas comunidades de clima mais quenteem relação às comunidades de clima mais frio?

Fórum de Idéias

b) Considere uma situação na qual você fosse distribuir termômetros com mercúriopara uma comunidade, tendo em vista a sua utilização por pais sem conhecimento sobrepossíveis danos que o mercúrio pode causar. Como você interviria nessa comunidade. Trocandoa substância termométrica ou ampliando a informação sobre o risco da sua manipulação?

c) Justifique a posição do mercúrio na tabela periódica, leve em consideração adisitribuição eletrônica e o número de camadas na eletrosfera. Agora fale sobre a lógica queestá envolvida na organização da tabela periódica. Invente uma maneira diferente de organiza- lá, e justifique os prós e os contra de sua organização.

Propriedades dos Átomos em Moléculas

As propriedades dos átomos podem sermedidas e mostram variações que dependem donúmero atômico, enquanto outras propriedadesindependem do número atômico. Propriedades comoraio atômico, energia de ionização e afinidade eletrônicaestão associadas com a posição ocupada pelo átomona tabela, ou seja, o seu número atômico. Essascaracterísticas dos átomos são muito diferentes quandocomparadas às moléculas; aqui o comportamento doselétrons determina as propriedades atômicas, enquantonuma molécula ou composto iônico as contribuições detodos os elétrons dos átomos que compõem a estruturainfluenciam suas propriedades, sendo que, neste caso,os eletrons de valência têm importância fundamental.

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Os raios atômicos dos diversos átomos são valores aproximadosderivados de medidas de distâncias interatômicas. Um comportamentointeressante dos raios atômicos dos elementos da tabela periódica é odecréscimo do raio no mesmo período. Isso se deve a adição de elétrons nacamada de valência na seqüência correspondente ao período, no sentido daesquerda para a direita (aumento da carga nuclear). Com o aumento da carganuclear, todos os elétrons são mais fortemente atraídos pelo núcleo do átomo,reduzindo o raio atômico correspondente para os elementos de transição nos

períodos 4, 5 e 6 tem o decréscimo que se espera do comportamento do raio atômico numperíodo interrompido pelo fato de que a adição de elétrons não ser feita na camada de valênciamas sim no subnível (n-1)d.

Outra característica periódica importante dos átomos é a eletronegatividade, que estádefinida quando um átomo no seu estado fundamental, quando da absorção de energia, oelétron pode ser transferido de um nível quantizado para outro. Ou seja, a energia mínimanecessária para que esse fenômeno ocorra é conhecido como energia de ionização. Essetermo está associado ao átomo no estado gasoso.

Essas energias são expressas emelétrons-volts por átomos, quilocalorias pormol ou quilojoules por mol. A variação daenergia de ionização é outra comprovaçãoda lei periódica. Por exemplo, nos primeirosseis períodos da tabela periódica a energiacomeça baixa no início de cada período eaumenta através dele. Isso se deve aoaumento da carga nuclear através doperíodo, mas a diminuição do raio atômicono período também é um fator que contri-bui para que esse compor-tamento ocorra.

Ainda no estudo sobre as propriedades dos átomos, um átomo pode receber um elétron,onde nesse processo a partícula resultante é um íon negativo. Temos, então, que a afinidadeeletrônica de um átomo é definida pela quantidade de energia liberada quando um átomo noseu estado fundamental gasoso (isolado) recebe um elétron.

As afinidades eletrônicas são difíceis de serem medidas e valores precisos não sãoconhecidos para todos os elementos. Outro fator relevante para os valores de afinidadeeletrônica e que nem todos os valores foram obtidos experimentalmente; sendo alguns calculadoteoricamente. A periodicidade na afinidade eletrônica pode ser comprovada por valores quegeralmente aumentam em função do aumento da carga nucelar.

Propriedades físicas dos elementos químicos como: ponto de fusão, ponto de ebulição,condutividade térmica mostram variações periódicas com o aumento dos números atômicos.

Outras propriedades existem, como a massa atômica por exemplo, cuja variação nãodepende do período ocupado pelo elemento, entenda-se aqui, variação da propriedade emfunção do número atômico, sendo por isso mesmo denominadas de aperiódicas. Propriedadesessas que não estudaremos com profundidade nesse curso. Mesmo porque as mesmas nãoestabelecem relação com a periodicidade química.

As moléculas e os compostos iônicos, por outro lado, apresentam propriedades quenão dependem apenas de um único átomo, mas da interação com todos os outros que constituia molécula: massa molecular, polaridade, geometria, etc. São propriedades intramolecularesque nos revela diversas características desses compostos mais complexos.

Energia de ionização

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A massa molecular, como o próprio nome indica, é o resultado das contribuições emmassa de cada átomo formador da molécula, essa massa molecular está também associadacom o número de Avogadro quando quisermos estabelecer uma relação macroscópica pormeio desses valores. A unidade que expressa uma quantidade simples de molécula é a “u.m.a”que corresponde a mesma unidade relacionada com os átomos.

A geometria molecular é fator importante no entendimento da distribuição dos elétronsno espaço correspondente ao volume molecular, sendo também capaz de determinar as forçasatrativas e repulsivas existentes, devido às interações elétrons-elétrons e elétrons-núcleos. Apresença de pares de elétrons livres na estrutura molecular é um fator que influencia fortementea disposição dos átomos terminais em relação ao átomo central do composto químico, diversasgeometrias são possíveis onde o fator associado ao número de pares eletrônicos e o efeitoestérico são considerados.

A polaridade molecular é outro fatormuito importante na análise do compor-tamento molecular, assim como suas ligações.De uma forma geral, as moléculas podem serpolares ou apolares, nessa conceituaçãodiversos fatores devem ser considerados. Umaspecto importante da polaridade de umamolécula é a formação de dipolos.Sendo queesses dipolos podem ser diferenciadosexperimentalmente de moléculas não polarespor seu comportamento num campo elétrico.Observa-se que quando moléculas polaressão colocadas entre placas eletricamentecarregadas, elas tendem a girar e se alinharcom o campo. A polaridade de ma molécula éexpressa por seu momento dipolar. polaridade das moleculas

1.Como você compreende a contribuição da eletronegatividade dos átomos e a geometriamolecular para a polaridade de uma molécula? Com base nesta informação, analise se umamolécula que contém átomos de diferentes eletronegatividades é necessariamente polar.Justifique sua resposta.

[ ]Agora é hora deTRABALHAR

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2.Observando as informações contidas no texto, elabore uma idéia sobre aseguinte questão: Caso o petróleo (hidrocarbonetos) fosse polar, o dano causadopor derramamentos de petróleo no mar seria mais ou menos grave?

3.As propriedades aperiódicas poderiam ser utilizadas para classificar os elementos databela periódica? Justifique sua resposta.

AMIANTO OU ABESTO

O amianto ou asbesto é uma fibra mineral naturalsedosa que, por suas propriedades físico-químicas (altaresistência mecânica e às altas temperaturas,incombustibilidade, boa qualidade isolante, durabilidade,flexibilidade, indestrutibilidade, resistente ao ataque de ácidos,álcalis e bactérias, facilidade de ser tecida etc.), abundânciana natureza e, principalmente, baixo custo, tem sido largamenteutilizado na indústria. É extraído fundamentalmente de rochascompostas de silicatos hidratados de magnésio, onde apenasde 5 a 10% se encontram em sua forma fibrosa de interessecomercial.

Os nomes latino e grego, respectivamente, amianto easbesto, têm relação com suas principais características físico-químicas, incorruptível e incombustível.

Está presente em abundância na natureza sob duasformas: serpentinas (amianto branco) e anfibólios (amiantosmarrom, azul e outros), sendo que a primeira - serpentinas-correspondem a mais de 95% de todas as manifestaçõesgeológicas noplaneta.

Já foi considerado a seda natural ou o mineral mágico,já que vem sendo utilizado desde os primórdios da civilização,inicialmente para reforçar utensílios cerâmicos, conferindo-ospropriedades refratárias.

Com o advento da Revolução Industrial no século XIX, oamianto foi à matéria-prima escolhida para isolartermicamente as máquinas e equipamentos e foi largamenteempregado, atingindo seu apogeu nos esforços das primeiras e segundas guerras mundiais.Dali para frente, as epidemias de adoecimentos e vítimas levaram o mundo “moderno” ao

Para Refletir

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conhecimento e reconhecimento de um dos males industriais do século XX mais estudadosem todo o mundo, passando a ser considerado daí em diante a “poeira assassina”.

Os grandes produtores mundiais tentaram por muito tempo atribuir toda a malignidadedesta matéria-prima ao tipo dos anfibólios, menos de 5% de todo o amianto minerado nomundo, e salvar este negócio lucrativo, atribuindo à crisotila (amianto branco) propriedadesbenéficas, tanto do ponto de vista da saúde, como sua necessidade para as populações debaixa renda no uso de coberturas e abastecimento de água potável. Hoje a polêmica do bome mau amianto já está praticamente superada em todo o mundo, tendo em vista a vasta literaturamédica mundial existente e fruto da produção acadêmica de todo um século.

O Brasil está entre os cinco maiores produtores de amianto do mundo e é tambémum grande consumidor, havendo por isto um grande interesse científico a nível mundial sobrenossa situação, quando praticamente todos os países europeus já proibiram seu uso. A maiormina de amianto em exploração no Brasil situa-se no município de Minaçu, no Estado deGoiás e é atualmente administrada pela empresa brasileira Eternit S/A, mas que atérecentemente era explorada por grupo franco-suíço(Brasilit e Eternit) em cujos países de origemo amianto está proibido desde o início da década de 90.

ABREA-Associação Brasileira dos expostos ao amianto - http://www.abrea.com.br/02amianto.htm

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a) Elabore um comentário a respeito das informações contidas no texto, relacionando-os com o fato de que, ainda hoje, os tanques de armazenamento de água serem produzidos apartir desse material. Em termos químicos, deveríamos utilizá-los? Então porque usamos?

b) Pesquise e responda. Será o amianto uma substância polar? Então como fica aquestão sobre a contaminação da água potável que nós bebemos. Nas comunidades do interiordo país em geral, o uso de objetos a base de argila para armazenar água é bastante comum.A partir disso quem estaria quimicamente correto, o nosso costume citadino ou interiorano?

c) Por ser o amianto uma fibra mineral e natural, sendo a sua extração feita a partir dejazidas. Qual a relação entre o uso das jazidas, meio ambiente e substituição desse materialpor materiais poliméricos (tanques plásticos)?

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Ligações Intra e Intermoleculares

As forças que se estabelecem entre os átomos de uma molécula ou entremoléculas vizinhas são denominadas de ligações químicas. Na ligação iônicaas forças de natureza eletrostáticas atraem as partículas com cargas elétricasopostas; a essa atração denominamos também de ligação eletrovalente. A ligaçãoiônica é geralmente encontrada em sólidos iônicos, sendo que em tais estruturashá enormes quantidades de íons positivos e negativos.No sólido NaCl, cada Na+

tem seis íons Cl- como vizinhos próximos. Da mesma forma, cada vizinhança de cada íon Cl-

consiste em seis íons Na+. Observe, caro aluno (a), que aqui não cabe o conceito de molécula,pois na estrutura do retículo formado as quantidades de átomos de cloro e de sódio temdeterminação imprecisa.

Outra importante ligação química que se estabelece entre átomos é a ligação covalente,que ocorre quando dois átomos têm as mesmas tendências para ganhar e perder elétrons.Nessa situação, a transferência total de elétrons não acontece, o que se entende por umcompartilhamento dos elétrons entre os átomos participantes da ligação. Em qualquer tipo deligação covalente a distância entre os núcleos e os átomos ligados é chamada distância deligação ou comprimento de ligação. Considere que em verdade essa distância se refere auma média, pois os átomos ligados não permanecem estáticos um em relação ao outro; pelocontrário, eles estão freqüentemente vibrando para dentro e para fora, aproximando-se ouafastando-se um do outro.

Ligacao covalente

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As ligações metálicas são forças que se estabelecem entre átomos com baixaeletronegatividade; característica essa presente nos elementos metálicos.Essa característicadas ligações permite aos elétrons participantes um grau de liberdade em relação aos núcleosatômico bem superior, quando comparados com as outras ligações. Um fato interessante éque a regra do octeto não explica a ligação metálica, isso se deve ao fato de que as estruturasde Lewis serem insuficientes para explicar a distribuição dos elétrons nas respectivas camadas

Essas ligações estão presentes nas interaçõesintramoleculares de uma molécula, quando seconsidera, a interações intermoleculares com outrasforças, porém estão presentes mesmo que tenham omesmo princípio físico, mas diferindo na natureza emagnitude da interação.

As interações de ordem intermolecularpermitem a formação de diferentes fases da matéria.Por exemplo, nos sólidos moleculares as forças queexistem são relativamente fracas e são chamadas deforças de Van der walls. Existem vários tipos de forçasde Van der walls, sendo que as mais importantes sãoas dipolo-dipolo e as forças de London.

Forças dipolo-dipolo estão presentes nasinterações entre moléculas polares. As forças deLondon, também chamadas forças de dispersão,

geralmente são muito fracas, e são justificadas pelo fato de que até moléculas não-polaresformam retículos cristalinos. As forças de London são fracas e de pequeno alcance, estandoassociadas, em parte, com a facilidade comque a nuvem eletrônica de uma molécula édistorcida. Enquanto as forças eletrostáticascomuns têm sua magnitude relacionada como inverso do quadrado da distância entre aspartículas, as forças de London variam narazão inversa da sétima potência dadistância. Ou seja, um pequeno afastamentoentre as partículas constituintes de um sistemaafeta seriamente a magnitude das forças deLondon

Ligação metálica

Forças dipolo-dipolo e forças de London.

[ ]Agora é hora deTRABALHAR

a) Faça um comentário sobre forças intra e intermoleculares citando exemplos quediferenciem uma da outra.

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b) É possível que entre moléculas apolares se estabeleçam interações dotipo dipolo-dipolo? Justifique sua opinião.

c) Estabeleça as diferenças entre ligações metálica, covalente, iônica,tipo Van der Walls e de London. Quais dentre elas são intra e intermoleculares? Com base nasua resposta como você entenderia a natureza da ligação que dá o aspecto físico numa barrade chocolate. E em relação à formação das moléculas de açúcar?

Para RefletirCHOCOLATE

O chocolate passou a se difundir pelo mundo a partir do século XVI, quando oconquistador espanhol Hernán Cortés conheceu-o na corte de Montezuma II no México e olevou para a Europa. Naquela época os astecas tomavam-no como uma bebida amarga e fria,preparada a partir da fruta do cacaueiro, árvore nativa das regiões tropicais da América,chamando-se xocolatl ou chocoatl (água amarga), e levava até pimenta e outras especiarias.Ao se difundir pela Europa, transformou-se e aprimorou-se. Na Espanha, perdeu a adição depimenta e recebeu açúcar, canela e baunilha. No início do século XVII, viajantes e comerciantesintroduziram-no na Alemanha, França e Itália. Em 1659, David Chaillou começou a vender emParis as primeiras tortas de chocolate. Uma década depois o chef Lassagne, que trabalhavapara o duque de Plessis-Praslin, criou o primeiro bombom, coberto de caramelo.Relatos dohábito de tomar essa bebida estimularam os europeus. O aventureiro e sedutor venezianoCasanova (1725-1798) qualificou o chocolate de “elixir do amor”. O Marquês de Sade (1740-1814) introduziu-o em uma de suas novelas obscenas. Em 1828, o neerlandês Coenraad VanHouten desenvolveu uma máquina revolucionária que separava a pasta de cacau da manteiga.Em 1875, utilizando o leite em pó inventado por seu conterrâneo Henri Nestlé, o suíço DanielPeter apresentou ao mundo o chocolate ao leite. Na primeira década do século XX, surgiramas grifes internacionais: Neuhaus e Godiva, Callebaut e Cacao Barry, na Bélgica; Fauchon, LaMaison du Chocolat e Menier, na França; Kohler e Lindt, Nestlé e Suchard, na Suíça; VanHouten’s, nos Países Baixos; Cadbury e Rowntree, na Inglaterra; Milton Hershey, nos EstadosUnidos. O Brasil é o único país produtor de cacau que industrializa o próprio chocolate.

Em quantidades suficientes, a teobromina encontrada no chocolate é venenosa àanimais como cães, gatos (especialmente filhotes), cavalos, papagaios e hamsters porqueeles não conseguem metabolisar a substância química eficazmente. Se eles forem alimentadoscom chocolate, a teobromina irá ficar nas suas correntes sanguíneas por até 20 horas, e essesanimais poderão ter convulsões, ataques cardíacos, hemorragia interna, e eventualmente amorte. O tratamento médico envolve indução de vômito dentro de duas horas de ingestão, oucontactar um veterinário.Um cão típico de 20 kg irá normalmente sentir-se ruim do estômagodepois de ingerir menos que 240 g de chocolate ao leite, mas não irá necessariamente terbradicardia ou taquicardia a não ser que ele coma pelo menos meio quilo de chocolate aoleite. Se ele não expelir o chocolate de seu sistema por causa do açúcar ou da gordura, então

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a) Estabeleça uma relação entre ligações químicas e fases da matéria. Tome comomodelo uma barra de chocolate sólida, em seguida a considere líquida e por fim gasosa. Quala interpretação fundamental da sua análise?

b) Observe a sentença: “A teobromina é uma substância encontrada no chocolate e évenenosa nos animais como; cães, gatos, cavalos, papagaios, etc, pois eles não conseguemmetabolisar a substância química”. Faça um comentário sobre os tipos de ligação que estariampresentes na interação intramolecular dessa substância.

FUNÇÕES DA QUÍMICA INORGÂNICA

Teoria, Ácido, Bases e Sais

Em 1923, Bronsted e Lowry, sugerem uma definição ácido - base muito útil. Tem-se quea definição estabelecida por Bronsted e Lowry é uma definição protônica. Ou seja, ácido étoda espécie que tende a doar um próton e base toda espécie que tende a aceitar um próton.Observe que uma reação ácido - base é uma reação de transferência de prótons (fig. Sobreacido – base de Bronsted e Lowry).

Segundo Bronsted - Lowry uma reação ácido – base está ligada à competição por umpróton entre duas bases. Tem-se, no exemplo, o cloreto de hidrogênio (Hcl) numa soluçãoaquosa uma situação característica que se pode ser compreendida segundo a teoria deBronsted – Lowry. Nesse caso, uma molécula de Hcl (ácido) doa um próton a H

2O (uma base)

para formar a espécie H3O+ (ácido) e cl - (base). Temos, portanto:

HCl + H2O H

3O + + Cl –

Ácido A + Ácido

B Ácido

A + Ácido

B

Esta equação apresenta um próton sendo transferido por um ácido para uma baseconjugada e um ácido, respectivamente. A partir disso, conclui-se que as espécies Hcl e cl –

são consideradas um par ácido – base conjugados, sendo H2O e H

3O+ o outro par conjugado

formado.

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ele terá 50% de chance de sobreviver depois de comer 5 quilos. Chocolate negro temaproximadamente 50% a mais de teobromina e por causa disso é mais perigoso aos cães.

Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Chocolate

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É possível concluir que com o conceito de Bronsted – Lowry, a água podereagir que como um ácido quer como base, sendo que esses processos estãoassociados a autodissociação da água.

H2O + H

2O H

3O+ + OH –

Ácido A + Base

B Ácido

B + Base

A

A força de uma espécie ácida ou básica, segundo Bronsted – Lowry, está diretamenterelacionada com a tendência de doar um próton, quando se considerar um ácido, enquantopara uma base a sua força está associada à tendência de aceitar (aceptor) de prótons. Naequação abaixo podemos ter um exemplo desse conceito.

HCl + H2O H

3O+ + Cl –

Nessa reação, podemos considerar que o HCl por ter uma tendência maior em doarprótons em relação ao H O é considerado a espécie mais ácida. Enquanto que para a água,seu caráter básico, é mais pronunciado que o do íon cloreto (Cl ) Daí conclui-se que quantomais forte for o ácido, mas fraca será a sua base conjugada. Isso pode ser compreendido peloexemplo anterior onde o HCl tem grande tendência a perder um próton, fazendo com que aespécie Cl – tenha pouca tendência em ganhá-lo.

Uma conceituação ainda mais complexa, sugerida por G. N. Lewis em 1923, torna aanálise de espécies químicas para classificá-las como ácido ou como base ainda maisabrangente. Para Lewis, um ácido é toda espécie química com orbital vazio capaz de aceitarum par de elétrons, enquanto para uma base, a espécie química deve poder doar um par deelétrons para formar uma ligação covalente coordenada, esses conceitos podem ser resumidosda seguinte forma. Enquanto um ácido é receptor do par de elétrons, a base é um doador depar de elétrons. Para Lewis toda reação ácido – base consiste na formação de uma ligaçãocovalente coordenada por exemplo: Fig.12 ácidos e bases de arrhenius

O par eletrônico proveniente do oxigênio forma uma ligação covalente com o próton.enquanto o íon (OH)- é uma base,pois ele doou um par eletrônico naformação da ligação. Porém, umareação do tipo que está apresentadalogo abaixo não poderia ser classificadacomo uma reação ácido – base segundoo conceito de Bronsted – Lowry (ouarrenhius).

É necessário compreender quedentre os três conceitos sobre teoriaácido – base a teoria de Lewis é a maisabrangente. Isso porque a generalidadeda teoria de Lewis não estácondicionada a soluções aquosas,como no caso da teoria de Arrenhius eBronsted – Lowry.

Arrenhius propôs uma terceira classe de eletrólitos, conhecida como “sal”. Para Arrenhiusum sal é toda espécie química as quais os íons subsistem após a neutralização de uma espécieácida por uma outra espécie básica. Por esse conceito, o Nacl, por ter íons Na+

aq + Cl-aq emsolução, após as soluções de HCl e NaOH reagirem, em geral a característica de um sal écorrespondente a sólido iônico no qual íons (H3O) + e (OH)- não estão presente. Logo, na

ácidos de base arrhenius

+ 3 -

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CONCEITO ÁCIDO BASE

ARRHENIUS

BRONSTED -LOWRY

G. N. LEWIS

Todo composto que, dissolvido emágua, origina (H

3O)+

ag como único

cátion.

Toda espécie química que tende adoar prótons.

Toda espécie química com orbitalvazio que é capaz de aceitar umpar de elétrons.

Todo composto que, dissolvido emágua, origina (OH)-

ag como únicoânion.

Toda espécie química que tende aaceitar prótons.

Toda espécie química doadora deum par de elétrons para formar umaligação covalente coordenada.

[ ]Agora é hora deTRABALHAR

a) Cite as diferenças conceituais entre as teorias de Arrhenius, Brosnsted-Lowry e G. N.Lewis. Faça um comentário sobre a possibilidade de denominarmos “ácido” a toda e qualquersubstância que tem sabor azedo. Esta é uma postura científica? Em termos de sobrevivênciadas populações, o fato de que uma quantidade de substâncias ácidas apresentarem saborazedo desqualifica o saber popular? Dê a sua opinião.

Hcl (H+)ag + (Cl –)ag

H2O

NaOH (Na+)ag + (OH) - ag

Quando da evaporação da água temos:

Na+ + Cl - Nacl(s)

reação de neutralização, há formação de moléculas de H2O e os íons provenientes daneutralização permanecem em solução sendo que, caso a solubilidade do sal seja baixo, umacombinação entre os íons podem se combinar, precipitando o sal na solução.

Observe a tabela abaixo, na qual há uma relação entre a teoria ácido-base e o tipo deespécies químicas formadas.

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b) É possível considerar que um ácido de Arrenhius é também um ácidode G. N. Lewis? Justifique sua resposta.

Para RefletirPRODUÇÃO DE SABÃO

MaterialCubaLamparina de álcoolTripé e grelhaColher de cozinhaÓculos de proteçãoLuvas de látex

CompostosHidróxido de sódio (soda caústica)Cloreto de sódio (sal comum)GorduraPerfumeÁgua destilada

Procedimento1- Atenções, durante a execução desta experiência devem-se proteger as mãos com luvas e

os olhos com óculos.2- Preparo de uma solução de hidróxido de sódio (a preparação desta solução deve ser

cuidadosa porque o hidróxido é muito alcalino. O hidróxido de sódio é normalmente fornecidono estado sólido, devendo este ser transferido para um globé já com água com a ajuda deuma colher de plástico. O hidróxido de sódio é adicionado na cuba após a adição da água,porque esta base ataca o vidro ficando com os grãos colados às paredes da cuba, sendosua remoção bastante difícil).

3- Adicione um pouco de gordura à solução de hidróxido de sódio. (a gordura adicionadapode ser um pedaço pequeno de manteiga, também pode ser utilizado um pouco de óleoou azeite).

4- Aqueça a solução e deixe ferver durante certo período de tempo. (com o calor fornecidopela chama da lamparina a fervura não será muito intensa, mas deve se ter cuidado, pois asolução que estamos a aquecer é muito alcalina. Se durante a fervura houver salpicos parafora da cuba, estes deverão ser imediatamente limpos com um pano úmido)

5- Transfira a solução tratada para outra cuba, acrescentando em seguida uma colher de cloretode sódio (sal comum) e um pouco de perfume. Deixar arrefecer a solução. (Muito cuidadono manuseio da cuba quente, pois como é sabido, o vidro quente ou frio tem sempre omesmo aspecto).

6- Na solução encontra-se, flutuando, um determinado sólido que pode ser designado de sabãoperfumado. ( o sabão é um bom meio de limpeza porque é formado por uma parte apolarque corresponde à molécula de gordura, e outra parte polar que é fornecida pelo sal ehidróxido de sódio. Devido a estas características o sabão tanto atrai para si moléculaspolares como apolares)

c) A teoria de Arrenhius nos revela que para ser ácido, a substância deveráproduzir um cátion de hidrogênio em solução aquosa. Sobre o termo “aquoso”,comente a limitação conceitual contida na teoria de Arrenhius.

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a) Comente sobre a seguinte afirmação: “A mídia em geral anuncia cada vez mais umaquantidade enorme de produtos para a higiene pessoal. A partir do que foi dito sobre os sabões,quanto há de mito e de verdade sobre as fantásticas propriedades de limpeza desses novosprodutos? Será que uma boa higiene pessoal depende de uma enorme quantidade dessesnovos produtos?”.

b) A reação de formação dos sabões se dá por meio de uma substância ácida e outrabásica. A partir disso você concorda que a reação ocorrida forma um sal? Justifique suaresposta. Então podemos dizer que todos os sabões são sais?

Funções Inorgânicas

Podemos conceituar funções inorgânicas como o conjunto de substâncias inorgânicasque possuem propriedades químicas semelhantes. As funções inorgânicas que para nossoestudo apresentam um interesse imediato, são: ácidos, bases, sais e óxidos. Para esseprimeiro contato com as funções inorgânicas iremos empregar a teoria da dissociação dearrhenius, para conceituar todas as funções aqui estudadas.

ÁCIDOSOs ácidos podem ser conceituados, segundo arrhenius, como compostos que em

solução aquosa se ionizam, produzindo íons H3O+ (hidrônio ou hidroxônio). Logo, as

características do comportamento ácido de uma substancia se deve à presença desse íon,tornando-o, portanto, o radical funcional dos ácidos .

HCl H3O+ + Cl-

H3PO4 3 H3O+ + (PO4)

3-

Os ácidos podem ser classificados pelos números de hidrogênios ionizáveis, pelapresença de oxigênio na molécula e de acordo com o grau de ionização. Em relação aosnúmeros de hidrogênios ionizáveis, temos:

Monoácidos - quando ionizados, produzem apenas um H3O+ (HCl, HNO3, etc).

Diácidos - quando ionizados, produzem dois H3O+ (H2SO4, H2CO3, etc).

Triácidos - quando ionizados, produzem três H3O+ (H3PO4, H3BO3, etc).

Tetrácidos - quando ionizados produzem quatro H3O+(H4P2O7, H4SiO4, etc).

Quando se observa a presença ou não de oxigênio, temos:

Hidrácidos - quando não contêm oxigênio (HCl, HBr, etc).Oxiácidos - quando contêm oxigênio (HNO3, H2SO4, etc).

Considerando o grau de ionização podemos classificar da seguinte maneira:

Ácidos fortes - quando possui grau de ionização (a) superior a 50%Ácidos moderados – quando o grau de ionização está compreendido entre 5 a 50%Ácidos fracos - quando o grau de ionização é inferior a 5%

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Esse cálculo é baseado na seguinte fórmula: a= Número de moléculas ionizadas Número total de moléculas

A nomenclatura dos ácidos é feita em função da presença ou não deoxigênio. E dentro dos oxiácidos, o numero de oxidação do elemento central,isto é a carga teórica que o átomo teria caso houvesse quebra da ligação.

A presença de moléculas de água na estrutura da molécula, grau dehidratação, é um parâmetro útil para nomear ácidos oxigenados que apresentammesmo numero de oxidação, mas diferentes graus de hidratação (nesse caso,

quantidade de moléculas de água na estrutura do ácido).

BASES OU HIDRÓXIDOSAs bases ou hidróxidos são substâncias que se apresentam por dissociação iônica e

liberam o íon hidroxila ou oxidrila (OH)-. Logo o (OH)- é o radical funcional das bases, ou seja,as características básicas de um composto químico. Fazendo uma analogia com os ácidos, anomenclatura das bases é função do número de hidroxilas: Monobases, Dibases, Tribases,Tetrabases. Enquanto o grau de dissociação é a classificação correspondente ao dos ácidos,respeitando seus respectivos grupos funcionais.

Algumas bases características: NaOH, Zn(OH)2, Al(OH)3, etc.

A nomenclatura das bases é feita em função do número de oxidação(Nox), levando emconsideração o elemento químico ligado à hidroxila.

Ex: KOH hidróxido de sódio, LiOH hidróxido de Lítio

O número de hidroxilas é um fator que também contribui para a classificação das bases.Observe os exemplos.

Li(OH)- devido a presença de uma hidroxila, essa base é uma monobase.Mg(OH)2- devido a presença de duas hidroxilas, é uma dibase.

Percebe-se que a nomenclatura está relacionada com o prefixo que indica o número dehidróxilas, a saber: tri, tetra, penta, etc.. .

SAISOs sais, porém, são compostos que possuem pelo menos um cátion diferente do H3O

+

e um ânion diferente do (OH)-. A reação química característica da formação dos sais é a reaçãode neutralização ou de salificação, onde há formação do sal.

Ex: HCI + NaOH NaCl + HOH

Atente-se para o fato de que os íons Na+ e (OH)- estão em solução aquosa, desde quetoda a água da solução não tenha sido removida

A nomenclatura dos sais normais é derivada dos nomes dos ácidos e da baseque lhe dão origem. Terminações como eto, ito e ato.

Ex: Ca(NO3)2 Nitrato de cálcio; KNO3 Nitrito de potássio.

Os sais podem ser classificados também por meio da reação química que lhe deuorigem, ou seja, a neutralização pode ser parcial ou total e isso interfere na estrutura do salformado. É o caso de quando um di, tri ou tetrácidos reage com uma base em que todos oshidrogênios ionizáveis são neutralizados.

Ex: NaH2PO4 fosfato diácido de sódio; NaHCO3 bicarbonato de sódio

Nos hidroxi - sais uma di, tri ou tetrabase reage com um ácido e nem todas as hidroxilassoa neutralizadas, havendo, portanto, uma neutralização parcial da base.

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Ex: Al(OH)2Cl cloreto dibásico de alumínio; Ca(OH)NO3 nitrato monobásico de cálcio

Os sais duplos ou mistos são formados se, por exemplo, um di, tri ou tetracido reagircom bases diferentes. Esses sais, dependendo dos ácidos ou bases que reagem podem serduplos quanto ao cátion ou quanto ao ânion.

Ex: MgBrCl cloreto brometo de magnésio

ÓXIDOSOs óxidos são compostos binários onde o oxigênio é o elemento mais eletronegativo.

Apenas os compostos oxigenados do flúor não são considerados óxidos, já que o flúor é maiseletronegativo. Os óxidos podem ser classificados em: básicos, ácidos ou anídridos, anfóteros,neutros, duplos, peróxidos, superóxidos.

Os óxidos básicos reagem com água produzindo uma base.

Ex: CaO + H2O Ca(OH)2

Os óxidos ácidos reagem com água produzindo um ácido.

Ex: SO3 + H2O H2SO4

Óxidos anfóteros são óxidos que podem se comportar ora como básico, ora comoácido.

Ex: ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O ou ZnO + 2NaOH Na2ZnO2 + H2O

Os óxidos neutros não reagem com água, nem com ácidos ou com bases. Daí suadenominação.

Ex: CO, NO, NO2

Os óxidos duplos se comportam como se fossem formados por dois outros óxidos.

Ex: Fe3O4, Pb3O4, etc.. .

Os peróxidos e superóxidos, quando reagem, formam água oxigenada (H2O2), no casodos peróxidos, e água oxigenada e oxigênio, no caso dos superóxidos. É importante lembrarque esse comportamento se dá em solução aquosa.

Ex: Li2O2 peróxido de lítio Na2O2 peróxido de sódio KO2 superóxido de potássio RbO2 superóxido de rubídio

[ ]Agora é hora deTRABALHAR

a) Faça um comentário sobre as diferenças existentes entre ácidos, bases e óxidos.Indique como se dá a formação dos ácidos e bases a partir dos óxidos.

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b) Em relação aos óxidos anfóteros e neutros, quais as suas característicasprincipais. Indique suas diferenças.

c) A água oxigenada é um produto que pode ser proveniente da reaçãode hidrólise de que tipo de óxido? E qual significado do termo “anidrido”?

Para Refletir

SAIS E COTIDIANO

Ao nosso redor existe uma infinidade de sais que fazem parte da constituição dos maisvariados materiais.

O carbonato de cálcio (CaCo3), por exemplo, é encontrado na casca do ovo, no mármore,no calcário, nas pérolas e nos recifes de coral.

O cloreto de sódio (NaCl), além de ser usado para salgar a comida, tem larga aplicaçãona conservação de alimentos (carne-seca, bacalhau salgado, etc.), na composição do sorofisiológico (uma mistura de água com 0,9% de NaCl) e como matéria – prima para a produçãode cloro (Cl2), de soda cáustica (NaOH) e do hipoclorito de sódio (NaClo).

O fluoreto de sódio (NaF) serve como fonte de fluoreto (F-) para a formação do esmaltedental, que aumenta a resistência à formação de cáries. É usado em algumas pastas de dentee também nos enxaguatórios bucais.

O salitre (KNO3) e o salitre do Chile (NaNO3) são empregados como conservantes dosembutidos de carne (presunto, salame. Mortadela, rosbife, etc.). Tomam parte, também, dacomposição de fertilizantes e da chamada pólvora negra, uma mistura de salitre, carvão eenxofre pulverizados.

O carbonato de sódio (Na2Co3), também denominado soda ou barrilha, é empregadonas estações municipais de tratamento de água, em piscinas (para evitar que a água fiquemuito ácida) e nas fábricas de vidro e de sabão em pó como matéria-prima.

Gesso e giz são dois materiais que contêm sulfato de cálcio (CaSO4).Para nos mantermos saudáveis, precisamos, diariamente, ingerir pequena quantidade

de sais adequados. Eles estão presentes em muitos alimentos. Esses sais fornecem íonsnecessários ao bom funcionamento de nosso organismo.

Fonte: Tito e Canto. Química na Abordagem do Cotidiano, pág. 85

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a) Em tempos atrás, com a falta de equipamentos de refrigeração, a conservação dealimentos era feita com qual tipo de função química? É admissível que as pessoas hipertensasconsumam compostos dessa função química? Justifique sua resposta.

b) É possível admitir que devemos tirar de nossa dieta alimentar toda e qualquerquantidade de sal. O que você acha dessa opinião? E de que maneira esse sal se encontraem nosso organismo, numa forma iônica ou reticulada?

c) Os eletrodomésticos das residências situadas próximas ao litoral sofrem o fenômenode oxidação de forma bastante intensa. Qual componente ambiental presente na região litorânea,do ponto de vista químico, podemos associar a esse fenômeno?

Reações Químicas

Reações Fundamentais

Numa reação química, as moléculas ou aglomerados iônicos iniciais irão reagir fornecendooutras espécies diferentes. Esse conceito básico pressupõe que haja condiçõestermodinâmicas favoráveis para que o processo ocorra. Em todas as reações químicaspodemos considerar duas classes de compostos participantes: os reagentes e os produtos.Nesse sentido, uma equação química é a representação simplificada de uma reação química.

2H2

+ O2 2 H

2O

Temos, no exemplo acima, que H2, O

2 e H

2O representam as substâncias que participam

nessa reação, onde as moléculas de H2 e O

2 são os reagentes, enquanto a molécula de H

2O é

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o produto formado na reação. Atente-se que essas fórmulas químicas dão umsentido qualitativo, enquanto os coeficientes dão um sentido quantitativo.

As reações químicas podem ser classificadas segundo diversos critérios;dentre esses critérios, o que está relacionado aos fenômenos de adição,decomposição, deslocamento são aqueles que nesse momento iremos tratar.Incluindo, posteriormente, duas reações de extrema importância para osfenômenos biológicos, que são as reações de precipitação e complexação.

As reações de síntese ou de adição ocorrem quando duas ou maisespécies químicas reagem, produzindo apenas uma espécie. Observe o modelo abaixo.

S + O2 SO2 (I)

CaO + H2O Ca(OH)2 (II)

Aqui temos que a reação envolvendo átomos de enxofre e uma molécula de oxigênioresultou no aparecimento do óxido de enxofre. As reações de síntese podem ser denominadasde síntese total (I) ou síntese parcial (II). A síntese é total quando pare apenas de substânciassimples, enquanto a parcial há, dentre os reagentes, uma substância composta.

As reações de análise ou de decomposição ocorre quando uma substância propicia oaparecimento de dois ou mais produtos (substâncias) de estrutura mais simples.

2KClO3 2KCl + 3O2

2 HgO 2Hg + O2

Algumas reações de decomposição recebem nomes especiais, em função da fonte deenergia por meio da qual a reação se processa. Temos então: pirólise, fotólise e eletrólise,que têm como fonte de ignição respectivamente: calor, luz, eletricidade.

As reações de deslocamento ou de simples troca ocorrem quando uma substânciasimples reage com uma substância composta, onde, por meio desta última, ocorre umdeslocamento nas posições dos átomos, promovendo o aparecimento de uma nova substânciasimples.

Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu

As reações de dupla troca ou de dupla substituição ocorrem quando dois compostosquímicos permutam entre si dois elementos ou radicais, originando novas espécies.

NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3

Um aspecto importante a considerar é que certas reações de síntese, análise e todas dedeslocamento são reações de oxi-redução. Enquanto certas reações de síntese, análise etodas as de dupla troca são sem-oxidação.

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Reações de Complexação e Preciptação

Os íons de cargas opostas na solução aquosa estão envolvidos por moléculas de água,que proporcionam o aparecimento do fenômeno de hidratação sobre os mesmos. Há casosnos quais os íons podem combinar com outro. Duas reações importantes podem serconsideradas: precipitação e complexação. Na primeira, o produto formado é pouco solúvelem água, sendo que na segunda o produto é um íon complexo solúvel.

Um princípio fundamental para o entendimento desses tipos de reações é de que sempreque íons de um eletrólito insolúvel são introduzidos separadamente em uma solução, de talmaneira que a concentração final do eletrólito exceda sua solubilidade, então parte desseeletrólito precipitará da solução. Observe que o termo insolubilidade, é impreciso, pois todaespécie tem um grau de solubilidade , o que pode-se entender o termo insolúvel como poucosolúvel.

A solubilidade do cloreto de prata (Agcl) é baixa em água, o que permite a precipitaçãodo cloreto de sódio (Nacl), pois íons Ag+ se misturam com íons Cl-, temos nesse Ag+ + Cl-

Agcl(s).

Por outro lado, ao se adicionar NH3 ao Agcl

2, o sal formado se dissolve, produzindo uma

solução incolor.

AgCl(s)

+ 2NH3 Ag(NH

3)

2+ + Cl-

Temos agora a espécie Ag(NH3)

2+ denominada de íons complexo, chamado de Diamin

– Prata. Onde o íon Ag+ sofre fenômeno de complexação, ao ser complexado por duas moléculasde NH

3, sendo essas moléculas chamadas de agentes complexantes.O conceito de íons complexo é impreciso, por ser muito ampla, sobretudo quando se

considera as espécies que se dissociam muito pouco em seus componentes, por exemplo:Nitrato (NO

3-), Sulfato (SO

42-), Fosfato (PO

43-).

Nos dias atuais, íon complexo significa a formação de um agregado quando um íonmetálico (ou átomo, ás vezes) estabelece ligações com vários outros íons ou por moléculasque se associam ao seu entorno.

A hidratação de um íon pode ser considerada uma complexação do tipo aquo-complexo.

Exemplo: Cr3+ + 6H2O Cr (H

2O)

63+

A formação de um complexo pode ser explicada como uma ilustração do comportamentoácido – base de Lewis.

Exemplo: Cu2+ + 4NH3

Cu (NH3)

4 2+ ; onde o íon cobre é complexado por quatro

ligantes amônia.

Atente-se para o fato de que, como a ligação nos complexos pode ser descrita emtermos de informação de ligação covalente coordenada, o número de pares de elétrons aceitospelos íons central é denominado número de coordenação.

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Reações com Transferência de Elétrons

Uma reação importante associada a diversos fenômenos químicos é areação por transferência de elétrons, conhecida também como reação de óxido– redução ou redox. Nessa reação, um ou mais elétrons parecem ser transferidosde um átomo para outro. Na realidade, a idéia de contabilizar elétrons é um tantoarbitrária para o cálculo do número de oxidação.

A oxidação se refere a uma reação em que uma espécie química perde elétrons. Porexemplo:

Na0 Na+ + e-

O fato de o átomo de sódio ter perdido um elétron para se tornar Na+ indica que elesofreu oxidação. Fenômeno semelhante ocorre com os átomos de cloro, citados no exemploacima. Podemos concluir com isso que o processo de oxidação está associado a uma perdade elétrons. Por outro lado, o termo redução indica um ganho de elétrons. Esse aspectocaracteriza a redução como um fenômeno oposto ao da oxidação.

Ex: Fe 3+ + e- Fe 2+

Em relação ao número de oxidação, quando o fenômeno investigado estácaracterizado como uma oxidação (Nox) aumenta, enquanto no fenômeno de redução o noxde pelo menos uma de suas substâncias consideradas diminui.

Sn2+ Sn4+ + 2e-

2H2O-2 O2

o + 4H+ + 4e-

4OH- + Mn2+ MnO2 + 2H2O + 2e-

(+2) (+4)

Enquanto para a redução temos:

Fé 3+ + 1e Fe 2+

(+3) ( +2)

2H + + 2e H2

(+1) (0)

Um fato característico e importante dos fenômenos de oxidação e redução é que, osfenômenos ocorrem simultaneamente. Ou seja, elétrons doados devem ser recebidos. Nareação de oxirredução (redox), a espécie química que oxida , ou seja, que retira elétrons deoutra espécie, é denominada agente oxidante ou simplesmente oxidante; já a espécie químicadoadora, é chamada agente redutor ou redutor. No exemplo abaixo temos:

Fe + 2H+ Fe2+ + H2

(0) (+1) (+2) (0)

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Fe 0 - 2e Fe+2 (oxidação)

2H+ + 1e H2 0 (redução)

Observe que enquanto no ferro o Nox varia de 0 à +2 , no hidrogênio ele varia de +1 a0. Definindo, portanto, a reação de oxi-redução.

É importante atentar para o fato de que uma equação balanceada para uma reação dotipo redox deve exibir a oxidação e a redução.

O balanceamento de equações redox sem a presença do solvente é um método bastanteprático para a estequiometria da mesma. Algumas etapas se fazem necessárias parautilizarmos o método de balanceamento por oxidação.

1- Atribuir número de oxidação a todos os átomos2- Observe quais os átomos que parecem perder e quais os que parecem ganhar

elétrons e determine quantos elétrons são perdidos e ganhos.3- Se há mais de um átomo perdendo ou ganhando elétrons em uma unidade de

fórmula , determine o total de elétrons perdidos ou recebidos por unidade e fórmula.4- Iguale o ganho de elétrons pelo agente oxidante ao da perda pelo agente redutor,

colocando o coeficiente apropriado antes da fórmula de cada um , no lado de cada um , nolado esquerdo da equação.

5- Complete o balanceamento da equação por tentativa. Inicialmente balanceie osátomos que ganham ou perderam elétrons; em segundo lugar, todos os átomos, com exceçãode O e H; em terceiro, os átomos O e, por último, os átomos de H. Observe o exemplo.

MnO2 + KClO3 + KOH KMnO4 + KCl + H2O

MnO2 + KClO3 + KOH K2MnO4 + KCl + H2O (+4) (-2) (+1)(+5)(-2) (+1)(-2)(+1) (+1)(+6)(-2) (+1)(-1) (+1)(-2)

Para o manganês, temos :

Mn(manganês)De +4e para +6e (Ä = +2e)

Cl (cloro)De +5e para -1e (Ä = -6e)

Logo, para cada fórmula MnO2, há um átomo de manganês. Cada fórmula, portanto,pede 2 elétrons como também , em cada fórmula de KClO3, há um átomo de cloro. A quantidadede elétrons ganho por fórmula é 6.

3MnO2 + KClO3 + KOH 3K2MnO4 + KCl + H2O

Balanceando os átomos de K, temos:3MnO2 + KClO3 + 6KOH 3K2MnO4 + KCl + H2O

Em seguida, os átomos de oxigênio (O):

3MnO2 + KClO

3 + 6KOH 3K

2MnO

4 + KCl + 3H

2O

Enfim, os átomos de H, que no exemplo citado já estão balanceados.

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[ ]Agora é hora deTRABALHAR

11111..... Cite os tipos fundamentais de reações químicas, quando se considera na análise osreagentes e produtos formados.

2.2.2.2.2.Descreva sobre reações de complexação e precipitação e, em quais condições elasocorrem.

3.3.3.3.3.Estabeleça a relação entre o número de oxidação e as reações de oxi-redução..

Para Refletir

As utilidades do bicarbonato de sódio (NaHCO3)estão relacionadas com as reações de dupla troca.

Quando o bicarbonato de sódio reage com um ácido, ocorre a liberação de gás carbônico(efervescência):

HX + NaHCO3 NaX + H2O + CO2

H2CO3 decomposto

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Você mesmo pode observar a efervescência adicionado bicarbonato de sódio sólido(adquirido em farmácia) a uma porção de vinagre ou suco de limão.

A reação com ácidos explica por que NaHCO3 pode ser usado em fermentos, extintoresde incêndio e como antiácido estomacal.

• Antiácido estomacal: ao ser ingerido, o NaHCO3 reage com o HCl presente noestomago, combatendo a acidez estomacal e a azia.

• Fermento para massas: além do NaHCO3, contém também um outro composto decaracterísticas ácidas. Na reação entre ambos, que ocorre quando dissolvemos ofermento em água ou leite, ocorre liberação de CO2, que faz a massa expandir eficar fofa.

Extintor de incêndio de espuma química: quando o extintor é virado de cabeça parabaixo, o H2SO4 contido num recipiente em seu interior entra em contato com oNaHCO3, produzindo CO2. O CO2 não é combustível e sai misturado com a solução,formando uma espuma, que é usada para apagar o fogo. A espuma contém íonsdissolvidos, portanto, conduz a corrente elétrica. Assim, esse tipo de extintor nãopode ser usado em equipamento ligado à rede elétrica.

Fórum de Idéias

a) A utilização de bicarbonato de sódio como antiácido promove qual ação noorganismo? Você concorda que sua ação tem uma natureza básica sobre o ácido clorídrico(HCl)? Justifique sua resposta.

b) Num ambiente que esteja pegando fogo, a utilização de um extintor a base de ácidosulfúrico quando entra em contato com o bicarbonato de cálcio produz qual tipo de composto?Esclareça o processo de formação desse composto.

c) Qual a relação que existe entre o bicarbonato e a fermentação de massas paraprodução de alimento.

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QUÍMICA ORGÂNICA EBIOLÓGICA: A VIDA E SUAS

POSSIBILIDADES QUÍMICAS

COMPOSTOS ORGÂNICOS

O Átomo de Carbono e a Química Orgânica

Os químicos antigos tinham a noção de que os compostos orgânicos eram aqueles queestavam associados aos organismos vivos, tendo, portanto, sua existência associada aosprocessos que ocorriam em organismos vivos. Mas Friedrich Wohler, em 1828, sintetizouuréia a partir do cianato de âmonio, o que promoveu uma instabilidade na teoria “vitalista”,teoria na qual os compostos orgânicos teria sua existência associada aos organismos vivos.

Um conceito muito empregado, mas não completamente satisfatório, é de que oscompostos orgânicos são formados principalmente por átomos de carbono, hidrogênio,oxigênio, dentre outros átomos. Dentre esses, os átomos de carbono são os principaiselementos na formação das estruturas que dão origem aos diversos compostos orgânicos.Outra característica do átomo de carbono é fundamental para a existência de um ramo deestudo da química, ou seja, a química orgânica, é a capacidade do átomo de carbono formarligações fortes com outros átomos de carbono. Os compostos de carbono são o centro davida nesse planeta. Compostos como os ácidos desoxirribonucléicos (DNAs), que são asmoléculas que contém nossa informação genética, as proteínas que catalisam as reações emnosso organismo, constituindo os compostos essências como líquidos, músculos e tecidostêm como ponto fundamental no seu entendimento as possibilidades químicas e, portanto,fundamentais do átomo de carbono.

August Kekulé, Archibald Scott Couper e Alexander M. Butlerov, no períodocompreendido entre 1858 e 1861, desenvolveram a base de uma das teorias fundamentais naquímica, chamada de teoria estrutural. Duas considerações importantes fundamentam essateoria:

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a) A habilidade dos elementos nos compostos orgânicos formarem um número deligações fixas, habilidade essa conhecida por valência. Para o carbono, diz-se que ele étetravalente, isto é, tem a capacidade de formar quatro ligações; enquanto no oxigênio, porexemplo, essa habilidade se limita a duas ligações.

b) A utilização de uma ou mais de suas valências para formar ligações com outrosátomos de carbono.

Essa teoria possibilitou aos químicos solucionar o problema da isomeria,ou seja,compostos diferentes que tinham a mesma fórmula molecular. Esses compostos então eramchamados de isômeros. Dois exemplos que evidenciam essa problemática são o álcool etílicoe o éter dimetílico, cujas fórmulas moleculares estão representadas abaixo.

Ex: H3COH e H3C-O-CH3

Os trabalhos independentes de J. H. Van¢t Hoff e J. A Lê Bel, em 1874, expandiramas fórmulas estruturais originadas por Kekulé e outros. Isso gerou a interpetação de que asquatro ligações do átomo de carbono no metano estavam orientadas de tal maneira que elasestavam dirigidas em direção aos ângulos de um tetraedro regular. Esse entendimento doarranjo espacial com a conectividade dos átomos é fundamental para a compreensão daquímica orgânica.

c c c

c o H CI

Os Hidrocarbonetos

Compostos cujas moléculas contêm apenas carbono e hidrogênio são denominadasde hidrocarbonetos. Essas moléculas podem pertencer a subgrupos nesse conjunto maiorchamado de hidrocarbonetos. Alguns grupos possíveis de classificar essas moléculas são:

a) Alcanos - os membros desse subgrupo só possui ligações simples entre os átomosde carbono. Nesse sentido não há ligações múltiplas carbono-carbono.

Ex: CH4

b) Alcenos - nesse subgrupo as moléculas possuem uma ligação dupla carbono-carbono.Observe que é apenas uma ligação dupla.

Ex: H2C=CH2

c) Alcinos - aqui as moléculas apresentam uma ligação tripla carbono-carbono.

Ex: HC CH

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Em geral, os compostos como os alcanos, onde a ligação carbono-carbono é do tipo ligação simples, são denominados de compostos saturados,devido ao fato de, os átomos de carbono possuir o número máximo de átomosde hidrogênios a eles associados. Já os compostos, onde se tem a presençade ligações duplas ou triplas os compostos insaturados, isto se deve à presençaem menor número de átomos de hidrogênio em relação ao máximo possível.

Ex:

Os hidrocarbonetos aromáticos têm como estrutura fundamental, formadora de todosos outros compostos aromáticos, o benzeno (C6H6), que pode ser representado como um anelde seis membros (átomos de carbono) com ligações duplas e simples alternadas; essaestrutura foi denominada de estrutura de Kekulé, pois ele desenvolveu essa representação.Mesmo assim existem evidências que essa representação é inadequada. Por exemplo, o fatode o benzeno, que se supõe ter ligações duplas e simples alternadas, esperava-se que haverialigações mais curtas e mais longas. No entanto, as ligações no benzeno são de mesmo tamanho(1,39 Ao), que é um valor médio entre uma ligação simples e dupla. Para resolver esse problemade interpretação, temos a contribuição da teoria da ressonância e a teoria do orbital molecular,que não iremos aprofundar nesse curso.

A teoria estrutural permiti-nos classificar uma enorme quantidade de compostosorgânicos, partindo de um número pequeno de família, onde a presença de certos arranjos deátomos, chamados grupos funcionais, permitem sua classificação. No Alcino, por exemplo,seu grupo funcional é a ligação tripla carbono-carbono. Observe que as ligações C-C e C-Hsão, em geral, menos reativas que as presentes nos grupos funcionais.

Alguns grupos, como por exemplo grupos alquilas e fenilas, são identificados por razõesde nomenclatura de compostos. Esses grupos são obtidos pela remoção de um átomo dehidrogênio.

[ ]Agora é hora deTRABALHAR

a) Descreva as propriedades do átomo de carbono que o torna tão importante noestudo da química orgânica.

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b) Qual a importância do estudo J. H. Van¢t Hoff e J. A Lê Bel na interpretação dasfórmulas estruturais originadas por Kekulé e outros? Comente.

c) Faça um breve comentário sobre a teoria estrutural.

Funções Oxigenadas

A presença de átomos de oxigênio na estrutura de determinados compostos caracterizao que podemos denominar de funções oxigenadas. Por exemplo, os álcoois podem serreconhecidos de duas maneiras: (1) como derivados hidroxi dos alcanos e (2) como derivadosalquilados da água. O grupo funcional característico para esta família é a hidroxila(OH)associada a um átomo de carbono com hibridação sp3.

Ex: CH3-OH ( metanol)

Os álcoois podem ser classificados em (1) primário, (2) secundário e (3) terciário,sendo que esta classificação está baseada no grau de susbstituição do carbono ao qual ogrupo hidroxila está diretamente ligado. Se há presença de apenas um outro átomo de carbonoao que está ligado à hidroxila então se diz que esse álcool é primário, e assim sucessivamente.

OH OH OH

Ex: R-CH2 (primário), R-C-R’ (secundário), R-C-R (terciário)

H R

Os éteres possuem fórmula geral R-O-R ou R-O-R’, sendo que R pode ser qualquergrupo alquila (ou fenila) diferente de R. Podem ser também compreendidos como derivadosda água, onde ambos os átomos de hidrogênio foram substituídos por grupos alquila.

Ex: CH3-O-CH

3

Os aldeídos e cetonas possuem o grupo carbonila (C=O), onde o oxigênio se liga aocarbono por meio de uma ligação dupla. Enquanto nos aldeídos a carbonila está ligado apelo menos um átomo de hidrogênio. Nas cetonas ele está ligado a dois átomos de carbono.

Ex: RCOH (aldeído), R-CO-R (cetonas)

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Ácidos carboxílicos têm fórmula geral R –COOH. Onde o grupo –COOHé o grupo carboxila (carbonila +hidroxila).

As amidas, por outro lado, possuem fórmulas RCONH2,RCONHR‘ou RCONR‘R”. Por fim, temos os ésteres cuja fórmula geral é tidopor RCO2R ou RCOOR‘, onde “R”são grupos hidrocarbônicos.

Para Refletir

a) Defina de que forma as funções oxigenadas são caracterizadas e quais osgrupamentos mais característicos dos seus compostos.

b) Determine as diferenças que existem entre os ácidos carboxílicos, aldeídos e cetonas.

c) Faça um comentário sobre a presença de compostos oxigenados no meio ambiente.

[ ]Agora é hora deTRABALHAR

Antibiótico Anticâncer

A doxorrubicina (também conhecida como andriamicina) é uma droga anticâncer muitopotente, que contém grupos funcionais do fenol. Ela é eficaz contra varias formas do câncer,incluindo tumores dos ovários, mama, bexiga e pulmão, assim como doença de Hodgkin e

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outras leucemias agudas. A doxorrubicina é um membro da família dos antibióticos antraciclina.Um outro membro da família é a daunomicina. Ambos os antibióticos são produzidos nasdeformações de bactéria Streptomyces, pela via chamada biossíntese do policetídio.

Experimentos com marcações isotópicas têm mostrado que a daunomicina é sintetizadana Strptomyces galilaeus, a partir de um precursor tetracíclico chamado aclavinona.

Fonte:Solomos,G. e Fryhle C. Química Orgânica, v. 2, p.263.

Fórum de Idéias

a) Pesquise e responda. A doxorrubicina, por ser um fenol, pode ser classificada comouma função oxigenada?

b) Sobre antibióticos, podemos afirmar que o seu uso indiscriminado tem implicaçõesquímicas sobre o organismo. Qual é sua opinião?

Funções Nitrogenadas

Considerando que álcoois e éteres são derivados orgânicos da água; as aminas, porsua vez, podem ser consideradas como originárias da amônia.

Ex: R-NH-R’

As aminas tem sua classificação baseada no numero de grupos orgânicos que estãoligados ao átomo de nitrogênio, observe a diferença que existe entre a classificação quandonos referimos a álcoois e haletos. Aqui, não é o tipo de carbono (primário, secundário, terciário)ao qual o grupamento está ligado que define a classificação.

Já as nitrilas com fórmula R-CºN tem seu carbono hibridizado gerando orbitais sp.Os nomes desses compostos, as nitrilas cíclicas, soam nomeadas ao adicionarmos sufixo“nitrila”, enquanto a carbonitrila são nomeadas por meio do sufixo carbonitrila ao nome dogrupo de anel ao qual o grupo –CN está associado.

Ex: R-C N

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[ ]Agora é hora deTRABALHAR

1.Monte a estrutura eletrônica da amônia, substância que pode estar associada aoaparecimento das aminas.

2. Descreva as características gerais dos compostos nitrogenados e, em especial,as das aminas e amidas.

3.Qual a diferença fundamental em termos de classificação das aminas em relaçãoa compostos oxigenados como os álcoois.

Para Refletir

Nitrito: Herói ou vilão

Há tempos ouvimos falar de aditivos intencionais para alimentos, os quais são definidospelo Decreto Lei nº 986/69 (Brasil, 1969), como “toda substância ou mistura de substância,dotadas ou não de valor nutritivo, adicionada ao alimento com a finalidade de impedir aalteração, manter, conferir ou intensificar seu aroma, cor e sabor, modificar ou manter seu

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estado físico geral ou exercer qualquer ação exigida para uma boa tecnologia de fabricaçãodo alimento”.

A legislação permite a utilização de uma série desses aditivos, entre eles os conservantesdenominados Nitrito e Nitrato (fonte natural de nitrito). Esses dois conservantes vêm sendoutilizados na preparação de produtos de origem animal, mas estudos mostram que a utilizaçãodemanda uma crítica mais rigorosa , pois a interação do Nitrito com as Aminas e Amidaspresentes no alimento, transformam-no em compostos N-nitrosos, mais conhecidos comNitrosaminas, as quais tem efeitos hepatotóxicos e carcinogênico (PARDI et al, 2001).

Daí a pergunta: “Nitrito: Herói ou vilão?”.Nitrito, o Herói: O Nitrito apresenta função importante na indústria cárnea, pois tem a

capacidade de fixação da cor, aroma e sabor nos alimentos curados e restringe o crescimentode microoganismo, com evidente efeito sobre o Clostridium botulinum e Staphylococcus aureus,produtoras de toxinas altamente danosas ao organismo humano.

Conforme o relato de BINKO (1980), o Comitê de Especialistas em Nitrito e Nitrosaminasconcluiu que: “como agente antibotulismo, o nitrito tem sido o ingrediente disponível maisaceitável, sendo responsável pela excelente segurança observada nos produtos de carnecomercialmente fabricados”.

Ainda, o Comitê afirma que sem Nitrito, o perigo de intoxicação botulínica tornariaimpossível a preparação de produtos cárneos curados.

Nitrito, o Vilão: Como foi dito anteriormente, as nitrosaminas são compostos formadospela reação de niritito com aminas e amidas.

A ingestão de doses elevadas desses compostos tem ação carcinogênica, algumasdelas consideradas teratogênicas, causando tumor em fetos.

Após a ingestão do alimento, o nitrito pode passar para a corrente sangüínea e converterhemoglobina a metamioglobina, prejudicando assim o transporte de oxigênio, também podendointerferir no metabolismo da vitamina A e nas funções da glândula tireóide. Portanto, a ingestãode nitrito em altas concentrações no alimento ou em baixas concentrações e alta freqüência naexposição humana pode tornar-se um fator de intoxicação. Então, cabe a nós, profissionais daárea de alimentos, cuidar para que o nitrito seja sempre “herói”, sendo sempre utilizado dentrodas quantidades permitidas, descritas na Portaria nº 1004/98, da Secretária de VigilânciaSanitária.

Fonte: Resumo do artigo escrito por Thais Nadruz D’ Almeida naRevista Higiene Alimentar, v.18 (116/117). Fev 2004.

Fórum de Idéias

a) Faça um comentário sobre o nitrito e a saúde humana.

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b) Relacione a presença das aminas e amidas no organismo.

c) Dê sua opinião sobre a utilização de aditivos em alimentos.

Isomeria

O fenômeno de isomeria é correntemente encontrado em compostos orgânicos.Umadessas formas de isomeria, que é extramamente importante, é a isomeria constitucional, emque os isômeros diferem porque seus átomos estão conectados de uma forma diferente, oque se diz ter uma conectividade diferente.

Alguns exemplos de isômeros constitucionais são apresentados abaixo.

Os estereoisômeros, que não são isômeros constitucionais, têm seus átomosconstituintes conectados na mesma seqüência. No caso específico dos estereoisômeros, orearranjo de seus átomos no espaço são diferentes. Observe que outras formas de isomeriasão possíveis, mas a estereoisomeria tem uma relevância importante em compostos orgânicosassociados à biologia. Os estereoisômeros podem ser subdivididos em duas categoriasgerais: diastereômeros e enantiômeros. Enquanto os enantiômeros são esteroisômeros cujasmoléculas são imagens especulares uma da outra , sendo que essas imagens não sãosuperpostas, diastereoisômeros são estereoisômeros cujas moléculas não são imagensespeculares umas das outras. No exemplo apresentado acima das moléculas de cis-1,2dicloroeteno e trans-1,2 dicloroeteno não são imagens especulares uma da outra. Atente-separa o fato de que se colocarmos um modelo cis-1,2 dicloroetano diante do espelho, a imagemque se vê não é o trans-1,2-dicloroetano, mas cis-1,2-dicloroetano e trans-1,2-dicloroetanosão estereoisômeros e, por não haver relação como um objeto e sua imagem especular, sãodiastereômeros.

Observe outro exemplo explicativo do fenômeno de isomeria: entre os compostos cis-1,2-Dimetilciclopentano e o trans –1,2-Dimetilciclopentano, que são isômeros, pois possuemmesma fórmula molecular (C7H14), mas são compostos diferentes. Não são isômeros

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Quiralidade molecular

constitucionais porque seus átomos estão ligados na mesma seqüência. São estereoisômeros,por diferirem apenas no arranjo de seus átomos no espaço. Não são enantiômeros porquesuas moléculas não são imagens especulares uma da outra. Sendo, portanto, diastereômeros.É bastante esclarecedor que a isômeria cis-trans não são o único tipo de diastereoisômerosque encontramos.O quadro abaixo é bastante esclarecedor sobre essas isomerias.

O conceito de quiralidade é bastante revelador sobre a existência de enantiômeros.Uma molécula é quiral quando não é idêntica a sua imagem especular.Logo, a molécula quirale sua imagem especular são enantiômeros. Um exemplo comum que pode esclarecer a idéiade quiralidade é o seguinte: objetos como uma “meia”, que se superpõem e a suas imagenssão aquirais, enquanto as “luvas” são quirais.

[ ]Agora é hora deTRABALHAR

11111..... Defina com suas palavras o que é isomeria e dê um exemplo explicativo.

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Bioquímica Básica

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2.2.2.2.2. Fale sobre o fenômeno da quiralidade e suas implicações na químicaorgânica.

3.3.3.3.3. Pesquise e responda. Explique a quais fenômenos moleculares estão associados asdenominações “R” e “S” utilizadas no sistema R. S.Cahn, C. K. Ingold.

A IMPORTÂNCIA DA QUALIDADE PARA A BIOLOGIA

As moléculas quirais podem apresentar lateralidadesdiferentes, podendo influenciar o organismo dos sereshumanos.Uma forma enantiomérica de um composto do limoneno,que é o principal responsável pelo odor das laranjas, e outroenantiômero pelo odor dos limões. Um outro enantiômero de umcomposto chamado carvona é a essência do cominho, enquantoo outro é a essência da hortelã. Antes de 1963, o medicamentotalidomida foi utilizado para reduzir os efeitos da náusea matinalem mulheres gestantes. Sendo que pesquisas paralelas queestudavam esse medicamento o relacionou como a causa desérios problemas congênitos em muitas crianças quando dautilização desse medicamento.

Fonte: Química Orgânica.vol1. Gharam S. e Craig Fryhle

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Fórum de Idéias

a) Na sua opinião, qual a importância do estudo da isomeria molecular para a aplicaçãodesse conhecimento no estudo de novos medicamentos?

b) Comente a influência da quiralidade de uma molécula e suas possíveis formasenantioméricas.

c) A presença de uma substância como a talidomida teve por parte do governo brasileirouma forte campanha educativa a fim de esclarecer os riscos provenientes do seu uso pelapopulação. Comente sobre a relação entre o conhecimento sobre isomeria molecular ecidadania, como se evidenciou nesse caso.

Carboidratos e Lipídios

A QUÍMICA EM RELAÇÃO AOS PROCESSOS DA VIDA

Caro aluno, estamos, a partir de agora, adentrando no vasto mundo da bioquímica.Portanto, tudo que até agora estudamos se torna relevante para termos total entendimento doassunto. Por isso, não tema as dúvidas e vença as dificuldades. Iremos nesse tema abordarmoléculas tão especiais que termos como dieta, diabetes, glicose e gordura saturada estarãocompletamente envolvidos nos assuntos abordados.

Os carboidratos são conhecidos por esse nome devido às observações feitas, as quaisatribuía a compostos a fórmula química Cx(H2O), dando a idéia de que eles pareciam serhidratos de carbono. Os carboidratos de estrutura mais simples são comumente conhecidoscomo açúcares ou sacarídeos. Uma definição mais completa, porém os define como aldeídos

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e cetonas polihidroxilados, observe-se que essa definição não é de todosatisfatória. Os carboidratos mais simples, entenda-se aqueles que não podemser hidrolisados em carboidratos mais simples, são denominados demonossacarídeos. Os que por hidrólise fornecem duas moléculas demonossacarídeos são chamados de dissacarídeos, enquanto os que fornecemtrês, quatro ou mais são sucessivamente chamados de trissacarídeos epolissacarídeos. Essa quantificação do número de moléculas, que podem serfornecida na hidrólise dos carboidratos, leva-nos a considerar de forma geral

que as moléculas que fornecem entre 2 a 10 moléculas de monossacarídeos são denominadasde oligossacarídeos. Em observação a esse aspecto, as que por hidrólise produzem um grandenúmero de monossacarídeos são denominadas de polissacarídeos.

Em grande parte, o nome da maioria dos acúcares termina em “ose”. Daí nomes tãocaracterísticos como: glicose, maltose e sacarose, que são acúcares tão conhecidos por nósdevido ao seu uso costumeiro.

Nos vegetais, a presença de carboidratos é abundante, servindo como fonte de energiaquímica para os organismos vivos.

Os monossacarídeos têm sua classificação estabelecida de acordo com a quantidadede átomos de carbono na estrutura de sua molécula e se é possuidor de um grupo aldeído oucetona. Assim, quando contêm três átomos de carbono é denominado triose; os com quatroátomos, tetrose; os com cinco, pentose e assim sucessivamente. Já os monossacarídeos,que possuem em sua estrutura o grupo funcional aldeído, é denominado de aldose e os comgrupo cetona são ditos cetoses.Observe os exemplos que seguem:

Sobre sua nomenclatura devemos homenagem a um grande químico chamadoEmil Fischer, que ao conseguir a configuração estereoquímica do aldohexose D-(+)-glicose,um monossacarídeo abundante, utilizou a estrutura da D-(+) glicose com a fórmula em cruz.Essa maneira de formulação é denominada de projeção de Fischer e tem enorme utilidade naaplicação aos carboidratos. Uma consideração fundamental dessa formulação é de que:

a) As linhas horizontais se projetam na direção do observadorb) As linhas verticais se projetam para trás do plano desta páginaNo uso dessa projeção, não devemos deslocá-las do plano para avaliarmos sua

capacidade de sobreposição.

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ALDOSES (ALDOHEXOSE)

H C = O IH C - OH IH C - OH IH C - OH IH C - OH IH

2C - OH

H2 C = OH

I C - OH I H C - OH I H C - OH I H C - OH I H

2C - OH

CETOSES (CETOHEXOSE)

As denominações D-(+)- ou D-(-) e L-(+) ou L-(-),ou seja, D-L são denominaçõesestereoquímicas presentes nos estudos relacionados à química dos carboidratos.Porém, essasdenominações contêm a desvantagem de especificar a configuração apenas de umestereocentro, o de número de ordem mais elevado.

Os lipídios, por sua vez, são compostos que dissolvem em solventes polares. O termolipídio por ter origem grega, é comumente compreendido por gorduras. Sua classificação estáassociada pela maneira por meio da qual ele se originou, entenda-se aqui, o processo utilizadona sua produção.

O

CH2 O C R

O

CH2 O C R

O

CH2 O C R

Uma gordura ou um óleo (triacilglicerol)

Uma característica bastante interessante é a de que apenas uma pequena parcela delipídios totais obtidos com um solvente apolar é formada por ácidos carboxílicos. Sendo que omaior número de glicerídeos cuja origem é biológica está na forma de triacilgliceróis (ésteresde glicerol). Os óleos das plantas e as gorduras animais são exemplos comuns de triacilgliceróis.Sendo que os triacilgliceróis, que são líquidos, em temperatura ambiente são de forma geral

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denominados de óleos, enquanto os sólidos são denominados de gorduras. Ostriacilgliceróis podem ser classificados como: triacilgliceróis simples, nos quaistodos os grupos alcilas são os mesmos; ou os triacilgliceróis mistos onde osgrupos alcila são diferentes Uma reação importante relativa às gorduras ou óleos, é a reação de hidrólise,na qual é produzido moléculas de ácidos graxos. É importante notar que a função primordial dos triacilgliceróis nos animaisé a de reserva de energia, pois, quando convertidos em dióxido de carbono e

água por reações bioquímicas, eles possibilitam o fornecimento de mais que o dobro de energiaquando comparados com os carboidratos e as proteínas.

1. Estabeleça, com suas palavras, uma definição para glicídios e lipídios.

[ ]Agora é hora deTRABALHAR

2. Faça uma descrição das características fundamentais dos carboidratos maissimples, também conhecidos pelo nome de sacarídeos.

3. Exponha as diferenças entre os conceitos de óleos e gorduras.

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Para RefletirOs segredos da planta pata-de-vaca.

A planta conhecida como pata-de-vaca (Bauhinia forficata) tem sido usada, de fato,para controle de diabetes e como diurético na forma de chá. Porém, ainda estão sendo feitosestudos para verificar sua eficiência, modo de uso e dosagem correta. É bom lembrar que elasó é indicada para casos de diabetes do tipo II, em pacientes não dependentes de insulina.

Importante: o uso de plantas medicinais deve ser feito com acompanhamento médico,pois a utilização da planta errada, a forma ou doses inadequadas pode causar danos aoorganismo. E, no caso do diabético, com controle freqüente de glicemia. A pata de vaca é umaárvore com 5 a 9 metros de altura, de ramos longos, meio pendentes e espinhos curvos aolado das folhas, cujas pontas têm a forma da pegada de uma pata de vaca – daí seu nomepopular.

Ela também é conhecida como unha-de-vaca, mororó e unha-de-boi-de-espinho.Atenção: não se deve confundir esta espécie com outra largamente utilizada na arborizaçãode ruas.

Fonte: Lucia Rossi, pesquisadora do Instituto de Botânica de São Paulo.

Fórum de Idéias

a) Qual o carboidrato presente no organismo cujo combate ao seu excesso é feito atravésda utilização de uma planta conhecida pelo nome de pata-de-vaca?

b) A utilização de plantas medicinais é de uso comum na vida cotidiana das populaçõesde baixa renda. Sendo assim, o uso indiscriminado de plantas medicinais se torna um caso desaúde pública. Dentro dessa perspectiva, o uso de plantas medicinais sem fiscalização é umfator preocupante. Faça um comentário, levando em consideração os preços dosmedicamentos.

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c) Pesquise e responda: Qual a estrutura química da molécula de glicosee qual a sua relação com o diabetes?

Aminoácidos e Proteínas

Os aminoácidos podem ser sintetizados por todos os orgânismos vivos. Porém, háuma incapacidade em sintetizar todos os aminoácidos de que necessitam para suasproteínas.Sendo, portanto, necessário estabelecer uma dieta que os forneça. No homem adulto,são em número de oito esses amonoácidos.

Os aminoácidos contêm um grupamento básico(-NH2) e um grupo ácido(-COOH), sendoque quando no estado sólido existem como íons dipolares. Quando em soluções aquosas, háum equilíbrio entre o íon dipolar e as formas aniônicas e catiônicas. Uma observação importantea considerar é a de que esses íons dipolares recebem também o nome de Zwitterioins.

Quando em solução, a forma que predomina no aminoácido é dependente do ph dasolução. Temos, portanto, que em soluções ácidas fortes os aminoácidos estarão presentesprincipalmente como cátions, enquanto em soluções fortemente básicas eles estarão presentescomo ânions. Fator importante é a característica doa aminoácidos de que num certo ph elesestarão como ânios, esse ph é denominado de ponto isoelétrico. Aqui, a concentração do íondipolar será máxima, enquanto as concentrações dos ânions e cátions serão iguais.

Enzimas podem promover a polimerização dos aminoácidos com eliminação de água.A ligação –CO-NH-, característica de uma amida, que se forma entre os aminoácidos édenominada de ligação peptídica. Ta processo gera os aminoácidos conhecidos por resíduosde aminoácidos. Esses resíduos são denominados de dipeptídios, tripeptídios, oligopeptídiose polipeptídios.

Exemplo da formação de dipeptídio

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Uma definição mais abrangente de proteínas é a de que são poliamidas nas quais asunidades monoméricas estão associadas a 20 aminoácidos diferentes. A seqüência exatados a-aminoácidos ao longo da cadeia é denominada de estrutura primária, sendo deimportância fundamental. Quando esta cadeia primária se encontra corretamente distribuída amesma se dobra sobre si, determinando com isso a forma necessária para executar funçõesespecíficas. A esse fenômeno de dobramento está associada a estrutura secundária e terciáriada cadeia próteica.Uma outra estrutura, a quartenária, surge quando a proteína contém umagregado de várias cadeias de poliamida.

É importante perceber que quase todas asenzimas são proteínas. Inclusive, as enzimas sãocapazes de promover um aumento na velocidade dasreações químicas, caracterizando as reaçõescatalisadas.Portanto, as enzimas agem comocatalisadores biológicos. O mecanismo envolvido éuma combinação química com o substrato formandoum complexo enzima-substrato, que induz umaalteração na conformação da enzima, o que a permitese ligar ao substrato; isso é denominado deajustamento induzido. Essa interação enzima-substrato é fraca, devido a tensões em algumasligações, o que resulta na intervenção de outramolécula, causando dissociação do complexo.

Enzima agindo com substrato

A expressão sitio ativo serefere a região da enzima onde osubstrato se liga. As forças envolvidasnessa interaçao são do tipo:forças devan der walls, forças eletrostáticas,ligações de hidrogênio e interaçõeshidrofóbicas. Os aminoácidospresentes nos sítios ativos estãoorganizados a interagir comespecificidade em relação aosubstrato.

proteínas esuas estruturas

Proteinas

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[ ]Agora é hora deTRABALHAR

1. Fale sobre aminoácidos e proteínas, estabelecendo uma relação entre eles.

2. O que são ligações peptídicas e qual a sua importância na estrutura das proteínas?

3.Expresse o seu entendimento sobre os termos: sítio ativo, interações hidrofóbicas eenzimas.

A doença genética denominada anemia falciforme resulta do erro de um únicoaminoácido na cadeia b de hemoglobina. Na hemoglobina normal, a posição 6 tem um resíduode ácido glutâmico, enquanto na hemoglobina com célula falciforme a posição 6 é ocupadapela valina.

As células vermelhas do sangue (eritrócitos) que contêm hemoglobina com este erro deresíduo de aminoácido tendem a adquirir forma crescente (de foice) quando a pressão parcialdo oxigênio é baixa, como no sangue venoso. Torna-se mais difícil para o coração bombearestas células distorcidas através de vasos capilares pequenos. Quando se aglomeram, ascélulas podem causar o entupimento dos vasos; em outros casos podem até se dividir. Crianças

Para Refletir

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que herdam esta característica genética de ambos os pais são afetadas pela forma maissevera da doença e normalmente não atingem os dois anos de idade. As que herdam estadoença de apenas um dos pais geralmente são afetadas por uma forma muito mais branda. Aanemia falciforme surgiu entre as populações da África Central e Ocidental onde, ironicamente,poderia ter um efeito benéfico. Pessoas acometidas pela forma branda da doença são muitomenos suscetíveis à malária do que aquelas com hemoglobina normal. A malária, doençacausada por um organismo infeccioso, prevalece principalmente nas regiões Central e Ocidentalda África. Mutações como as que levam à anemia falciforme são muito comuns.Aproximadamente 150 tipos de diferentes de hemoglobina modificada foram detectados nohomem; felizmente, a maioria é inofensiva.

Fonte: Solomos,G. e Fryhle C. Química Orgânica, v. 2, p.414.

Fórum de Idéias

a) Qual a relação que pode ser estabelecida entre a anemia falciforme e a malária?

b) Na molécula de hemoglobina existe um metal associado que funcionaliza o poderde absorção do oxigênio. Comente a respeito dessa afirmação.

c) Estabeleça uma relação entre a forma de foice da hemoglobina e as posiçõesocupadas entre o ácido glutâmico e a valina.

Ácidos Nucléicos

O termo ácidos nucléicos está diretamente associado com a estrutura genética presenteem cada tecido de cada indivíduo, o DNA. O emprego de técnicas químicas simples, queenvolvem corantes fluorescentes, isótopos radioativos, etc, tornou fácil a identificação e cópiade estruturas a partir de uma amostra de DNA.

Os ácidos nucléicos, conhecidos como ácido desoxirribonucléico (DNA) e ácidoribonucléico (RNA), são as moléculas responsáveis pela informação genética, entre outrafunções primordiais que executam numa célula.

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A degradação branda dos ácidos nucléicos produz unidades monoméricasdenominadas de nucleotídeos. A hidrólise completa desses compostos nosfornece uma base heterocíclica que pode ser uma purina ou pirimidina, ummonossacarídeo com cinco carbonos, ribose ou desoxiribose, o que tecnicamenteseria melhor indicada por D-ribose e a 2-desoxi-D-ribose e um íon fosfato.

O centro de umcomposto nucleotídico é

um monossacarídeo que contém umanel de cinco membros, conhecidotambém por furanosídeo. A remoção deum grupo fosfato de um nucleotídeo irátransformá-lo em nucleosídeo, sendoque todos os nucleosídeos obtidos doDNA contêm a 2-desoxi-D-ribose comoaçúcar, acompanhado por uma dasquatro bases: adenina, guanina, citosinaou timina.

Já quando nos referimos ao RNA, o açúcar é a D-ribose acompanhado pelas bases:adenina, guanina, citosina e uracila. Observe que uma diferença primordial entre as duasestruturas é a possibilidade da presença da base timina no DNA, enquanto no RNA há a baseuracila. A nomenclatura dos nucleotídeos é estabelecida por diversos modos. Um exemplo aconsiderar é o do ácido adenílico que pode ser chamado de 5 fosfato de adenosina,localizando

a posição do grupo fosfato ou pormonofosfato de adenosina.

Uma importante observação a serfeita sobre nucleosídeos e nucleotídeos éa de que eles são encontrados em outrasestruturas que não o DNA E RNA.

Os nucleotídeos possui umarelação com os aminoácidos. Aarrumação dos nucleotídeos formandouma estrutura encadeada, ou seja, umaseqüência das bases ao longo da cadeia,se constitui-se o que se chama de cadeiaprimária.

Estrutura do DNAUma segunda estrutura, proposta

por Watson e Crick, estabeleceu o que sedenominou de estrutura secundária,propondo um modelo em dupla hélice,onde duas cadeias de ácido nucléico sãomantidas juntas por ligações de hidrogênioentre pares de bases de fitas opostas. Ospares de bases ficam na parte interna dahélice e o esqueleto açúcar-fosfato selocaliza na parte externa.Guanina, adenina, citosina e timina

Estrutura geral de um nucleotídeo

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DNA

A presença de um emparelhamento específicodas bases que constitui as duas cadeias de DNA indicamque as mesmas são complementares. Ou seja, há umarelação de que quando uma base como a timina aparecer

numa cadeia, a guanina aparecerá na outra.O fenômeno de replicação do DNA, que ocorre pouco

antes da divisão celular, pode ser compreendido utilizando ummodelo no qual cada cadeia age como uma forma a partir da

qual há formação de uma outra cadeia complementar a essautilizada como modelo. Não se esqueça que a relação entre as

bases é de complementaridade. Quando do término do processo dedesenrolamento e da duplicação, forma-se duas moléculas de DNA

idênticas e originais, onde inicialmente se encontrava apenas uma. Esseprocesso é bem realizado quando da não presença do fenômeno de

“mutaçao”, que é causador de irregularidades na estrutura do DNA.

Em relação ao RNA uma função importante que ele desempenha naestrutura celular é a de síntese de proteína, que pode ser simplificada no esquema abaixo.

DNA RNA PROTEÍNA

Atente, caro aluno, essas duas estruturas, DNA e RNA, que são os fundamentos daatividade celular quanto aos seus processos vitais. Sendo que o DNA é freqüentementeencontrado no núcleo celular, enquanto o RNA ao qual está ligado também ao processo detranscrição é geralmente encontrado no citoplasma.

[ ]Agora é hora deTRABALHAR

1. Em termos químicos, por que uma proteína (ex. DNA) se desnatura em presença detemperaturas elevadas?

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2. Estabeleça uma relação entre a estrutura dos ácidos nucléicos e asmoléculas de DNA e RNA. Utilize seu próprio entendimento do tema.

3. Qual o motivo da relação complementar entre as bases purina e pirimidina? Dê suaopinião.

Para Refletir

ORIGEM DO CODIGO

Imagine um oceano primitivo, cheio de nucleotídeos e seus fostatos, e bastante superfíciemineral para atuar como catalisador. De repente, surge um polinucleotídeo. Como já vimos,este poderia servir, tal como na duplicação do DNA, como um padrão para “fabricar” o segundo.Alguns erros, entretanto, poderiam ocorrer na duplicação. Isto corresponde a uma moléculacapaz de se reproduzir e sofrer mutações. Alternativamente, pode-se supor que o surgimentode tais moléculas ocorreu diversas vezes, em vários pontos do oceano primitivo. Esta populaçãode polinucleotídeos que se duplicam não pode, ainda, ser considerada viva por nenhuma dasdefinições de vida vistas acima: ela não influencia seu ambiente significativamente. A formaçãode vários polímeros de aminoácidos, as proteínas, também pode ter ocorrido,espontaneamente, no mar primitivo. Hoje, sabe-se que as proteínas não têm poder reprodutivo,e os polinucleotídeos não têm atividade catalítica. É a parceria entre estas duas moléculas quefaz a vida contemporânea possível.

Sendo assim, a vida teve origem no exato instante em que ocorreu alguma associaçãofuncional entre as proteínas e os polinucleotídeos, ou seja, com a origem do primeiro códigogenético. Os mecanismos auxiliares à reprodução do código, as enzimas, os mensageiros,ribossomos, etc., são o produto de uma longa história evolutiva, e são produzidos de acordocom instruções contidas no código genético. No momento da origem, o código para taismecanismos estava, obviamente, ausente. Várias linhas de evolução de códigos genéticosdistintos podem ter-se iniciado em vários pontos do planeta, porém, na competição, somenteum modelo de código sobreviveu: todos os organismos vivos da Terra são descendentes domesmo código.

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Fórum de Idéias

a) Estabeleça uma relação entre a molécula de DNA e os organismos vivos.

b) Qual a relação que existe entre aminoácidos e proteínas?

c) Relacione nucleotídeos e código genético.

Atividade OrientadaAtividade OrientadaAtividade OrientadaAtividade OrientadaAtividade Orientada

Caro(a) aluno(a),

Esta atividade obrigatória deverá ser desenvolvida, por você, ao longo dodesenvolvimento da disciplina sob assistência e orientação do tutor. A atividade obrigatóriatem como objetivo o aprimoramento dos conhecimentos adquiridos nos conteúdos trabalhadosa fim de verificar o seu desenvolvimento quanto à sua capacidade de, partindo do conhecimentoda química, exercer um papel de cidadão. Dentro desse contexto, essa atividade se torna uminstrumento de avaliação da construção desse conhecimento.

A atividade proposta consta de 03 etapas. Leia atentamente o que se segue, a fim decompreender como você deverá proceder na realização da mesma.

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Etapa 1A partir do conhecimento adquirido a importância das funções químicas e

das substâncias , construa um plano de aula (de acordo com o modeloapresentado na disciplina Didática) versando sobre o seguinte tema: Oscompostos químicos na composição dos alimentos industrializados e a

consolidação da cidadania. Para isso, faz-se necessária a presença de argumentosrelevantes da nossa disciplina, contextualizando-os por meio dos Parâmetros CurricularesNacionais do Ensino Fundamental e Médio (PCNs). Observe que os PCNs é um dos possíveiscaminhos para sua elaboração, sendo importante pela atualidade do tema, mas que ele nãoseja um redutor do seu pensamento e que não exerça em você uma sedução para um discursoúnico. Por isso, toda e qualquer idéia que tenha uma fundamentação teórica, será bem vinda.Afinal a multiplicidade de idéias é fator relevante na evolução das abordagens de todo e qualquertema. Daí a necessidade desse trabalho ser individual.

Etapa 2Construir um mural explicativo que contenha uma experiência prática da sua comunidade

que envolva o uso de plantas, dentre outras coisas (substâncias) que estejam relacionadascom os hábitos da sua comunidade. Faz-se necessário que esse experimento estejarelacionado com algum conteúdo da nossa disciplina.

A turma deverá ser dividida em 5 equipes, onde cada uma deverá reconstruir o processoque a comunidade utiliza para gerar os resultados esperados ( produtos, objetos, etc.). Pontoscomo clareza, organização estética e capacidade de relacionar o processo encontrado nacomunidade com o conhecimento químico serão amplamente considerados para fins deavaliação.

Etapa 3Nessa etapa, você, ao trabalhar em conjunto com um outro colega, irá elaborar um

trabalho escrito (mínimo de 02 laudas), segundo as normas da ABNT, que se constitua naanálise dos temas abordados pela química, tendo em vista a ausência dos códigos presentesnessa ciência por parte dos cidadãos da sua comunidade. Esse trabalho deve ser enriquecidocom entrevistas de pessoas das diversas classes sociais. Observe que as normas da ABNTnão podem ser um redutor do seu pensamento. Elas, aqui cabem como norteadoras naconstrução da formalidade documental, mas, não serão prioritárias na avaliação do trabalho.Com isso não se quer dizer que o desrespeito às normas não serão considerados.

O melhor trabalho será aquele que for mais representativo da sua comunidade.

Força, coragem e cidadania.

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GlossárioGlossárioGlossárioGlossárioGlossário

ÁCIDOS- substâncias que, segundo arrhenius, são capazes de produzir íonshidrônio(H3O

+) quando em solução aquosa.

ÁTOMO- partícula fundamental a partir da qual os elementos químicos e moléculas seconstituem.

AVOGADRO- químico e físico italiano. Na sua famosa Lei, Avogadro explicou a lei dosvolumes das combinações de gases de Gay-Lussac, estabeleceu a fórmula da água comoH2O, ao invés de HO, distinguiu entre átomos e moléculas (tendo ele mesmo cunhado o termomolécula), distinguiu massas moleculares de massas atômicas e permitiu o cálculo de massasatômicas sem precisar recorrer às regras impostas por John Dalton. Avogadro tornou comumo uso da matemática em química, e pode ser considerado um dos fundadores da Física e daQuímica.

ACTNÓIDES- conjunto dos elementos químicos que seguem o actínio, e que estãolocalizados posteriormente ao actínio, formando com isso a série dos actinídios.

BASES- substâncias que, segundo arrhenius, são capazes de produzir íons hidroxila(OH-) quando em solução aquosa.

BIOQUÍMICA- ciência que estuda a relação entre os compostos químicos na suadinâmica com os processos biológicos presentes nos organismos vivos.

CAMADA DE VALÊNCIA- diz-se da camada na qual a ligação quimica se estabelece.Comumente está associada com a última camada eletrônica.

CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA- distribuição dos elétrons presentes num átomo apartir de suas energias.

CARGA NUCLEAR- carga presente no núcleo atômico, em se considerando asespécies sub-atômicas presentes no núcleo do átomo.

CADEIA POLIPEPTÍDICA- cadeia química formada pela ligação entre peptídios.

DERIVADOS ALQUILADOS- produtos de reação, nos quais há presença degrupamento alquila.

ELÉTRONS- partícula ou onda fundamental que está presente na estrutura atômicados elementos químicos.

ENERGIA- a capacidade de realizar trabalho. Aqui o termo trabalho se dá no sentidoempregado pela física, ou seja, a força associada a um deslocamento.

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ESPECULAR- relativo a imagens de objetos e sua sobreposição

ENZIMAS- proteínas capazes de promover reações bioquímicas por meioda interação com o substrato.

GÁS NOBRE- elementos do grupo 8A. Se diz que esses elementos porserem pouco reativos quando comparados aos outros, daí terem tido essa

denominação.

HIDROCARBONETOS- composto químico formado apenas pela presença de doiselementos: o carbono e o hidrogênio.

HIDROGÊNIOS IONIZÁVEIS- hidrogênios presentes nos compostos químicos ecapazes de sofrerem ionização.

INORGÂNICA- se diz das espécies químicas que não estão compreendidas no estudoempreendido pela química orgânica.

ÍONS- espécies químicas geradas a partir da perda ou ganho de elétrons por um átomo.

INTERMOLECULAR- ligação que se estabelece entre moléculas.

ISÓTOPOS- espécies químicas que possuem mesmo número atômico, mas diferentenúmero de massa.

ISOTOPIA- fenômeno relativo ao aparecimento de isótopos.

ÍON COMPLEXO- um tipo de íon no qual um cátion metálico central está combinadocom ânions ou moléculas dispostas ao seu redor.

ISOMERIA- propriedade relativa aos compostos orgânicos de mesma fórmula molecular,mas que diferem em outras propriedades.

LIGAÇÕES QUÍMICAS- forças de interação entre átomos ou moléculas.

LANTANÓIDE- conjunto dos elementos químicos que seguem o actínio, e que estãolocalizados posteriormente ao lantânio, formando com isso a série dos lantanídios.

LIGANTES- espécies químicas capazes de se ligarem que estão presentes no processode formação dos íons complexos.

MOL- quantidade de matéria.

MOLÉCULA- unidade constituída por ligações químicas estabelecidas entre átomos eque tem identidade.

METAIS- elementos químicos que estão plenamente associados com a sua fortetendência em ceder elétrons.

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63

NÚMERO ATÔMICO- diz-se do número de prótons presentes no núcleo atômico.

ORBITAIS- região atômica onde é maior a probabilidade da presença do elétron.

ORGÂNICA- diz-se do que é relativo aos compostos do átomo de carbono.

POLÍMEROS- compostos químicos formados pelo encadeamento de unidades químicassimples (meros).

PESO ATÔMICO- a massa relativa de um átomo.

POLIMERIZAÇÃO- fenômeno de associação entre moléculas formadoras de umaestrutura maior e mais complexa, a que se denomina polímero.

QUÍMICA- ciência que estuda as relações de energia e os processos de formação dasespécies (compostos) a partir dos átomos.

QUIRAIS- diz-se da conformação espacial das moléculas orgânicas quando seconsidera os grupos químicos ligados a um carbono central.

REAÇÃO QUÍMICA- processo de transferência de átomos onde há uma rearrumaçãodos átomos levando ao aparecimento de novas espécies.

RETÍCULO CRISTALINO- estrutura tridimensional característica dos compostos iônicos.

SAIS- compostos da química formado da reação de neutralização entre um ácido euma base.

SOLUÇÃO AQUOSA- solução formada onde o solvente é a água.

TRANSGÊNICOS- relativo à tranferência de gens entre diferentes espécies biológicas.

TERMODINÂMICA- ciência que estuda a relação dinâmica da energia no sistemaestudado, quando esta se apresenta sob forma de calor.

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Bioquímica Básica

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ReferênciasReferênciasReferênciasReferênciasReferênciasBibliográficasBibliográficasBibliográficasBibliográficasBibliográficas

VIDAL, B., História da Química, Biblioteca Básica de Ciência, Edições 70, Lisboa1986.

WEINER, Jonathan, Os Próximos 100 Anos, colecção Ciência Aberta, Gradiva,Lisboa, 1990

CHAGAS, Aécio Pereira. Como se faz Química: Uma Reflexão sobre a Química ea Atividade do Químico. Ed. UNICAMP, Campinas, 1991.

LUNGARZO, C. O que é Ciência. Brasiliense, São Paulo, 1989.

RUIZ, J. A. Metodologia Científica. Atlas, São Paulo, 1978.

SEVERINO, A. J. Metodologia do Trabalho Científico. 15a ed., Cortez & AutoresAssociados, São Paulo, 1989.

J. E. BRADY & G. F. HUMISTON R.J 2A. ED.

QUIMICA GERAL, VOLS. 1 E 2 LTC 1986

ALMEIDA, Paulo Gontijo Veloso de. Química Geral - Práticas Fundamentais (caderno didático). 4.ed. Viçosa: UFV, 1999

ACCAN, Etalii. Química Analítica Quantitativa Elementar. 2.ed., São Paulo: Edgard. Blücher, 2000.

BARBOSA, Luiz Cláudio de Almeida. Química Orgânica (Uma Introduçãoàs Ciências Agrárias e Biológicas. 2.ed.Viçosa: UFV, 1998.

RUSSEL, John Balir. Química Geral. vol 2, 2.ed. São Paulo: Makron Books

VOGEL, Arthur I. Química Analítica Qualitativa. 5.ed. São Paulo: Mestre: 1994 Jou, 1981.

SILVA, Edson Braga da e SILVA, Ronaldo Henriques da. Curso de Química.Volumes 1, 2 e 3,Ed.Harbra.

SAAD, F. D. Reis, D. G. e Yamamura P. “Explorando o Mundo das Ciências Atravésde Experimentos Simples”. São Paulo: Universidade de São Paulo, Instituro deFísica.

Page 66: 8941667 Fundamentos de Quimica e Bioquimica Basica

65

BRAATHEM, P. C. “Curso de Química Experimental com Material de Baixo Custo eFácil Aquisição”. Viçosa: UFV, Departamento de Química.CARES, G. E. “Química e Méio Ambiente”. Viçosa: UFV, Departamento de Química

CASTRO, E.N.F.; MÓL, G.S.; SANTOS, W.L.P. Química na sociedade: projeto deensino de química num contexto social (PEQS). 2.ed. Brasília: Universidade deBrasília, 2000.

FELTRE, R. Química. 4.ed. São Paulo: Moderna, 1998. 3 vol.

GEPEQ: Grupo de Pesquisa em Educação Química. Interações e transformações:Química – Ensino Médio. São Paulo: Universidade de São Paulo. v.1, 6.ed., 2000;v.2, 2.ed.,1998; v.3,1998.

MALDANER, O.A. Química I: construção de conceitos fundamentais. Ijuí-RS: UNIJUÍ,1992.

MALDANER, O.A.; ZAMBIAZI, R. Química II: consolidação de conceitosfundamentais. Ijuí-RS: UNIJUÍ, 1997.

MORTIMER, E.F. Introdução ao estudo da Química: vol.1. 5.ed. Belo Horizonte:UFMG, 2001.

MORTIMER, E.F.; MACHADO, A.H. Introdução ao estudo da Química: vol.2. 2.ed.Belo Horizonte: UFMG, 2001.

NOVAIS, V.L.D. Química. São Paulo: Atual, 2000. 3 vol.

ROMANELLI, L.I.; JUSTI, R. da S. Aprendendo Química. Ijuí-RS: UNIJUÍ, 1999.

LEHNINGER. Curso breve de Bioquimica. omega, c 1976. x, 447 p. (3943).

Page 67: 8941667 Fundamentos de Quimica e Bioquimica Basica

Fundamentosda Química e

Bioquímica Básica

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AnotaçõesAnotaçõesAnotaçõesAnotaçõesAnotações

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