Química – Ciscato, Pereira, Chemello e Proti

. Acesso em: mar. 2016.

Que relação se pode estabelecer entre a ingestão frequente dessas bebidas e a saúde bucal? Explique considerando o pH crítico para início da desmineralização da hidroxiapatita.

2 No município de São Lourenço, em Minas Gerais, existe uma fonte de água mineral efervescente, ou seja, ela é considerada uma água mineral naturalmente gasosa.

a) Qual é a origem da efervescência nessa água, considerando que na sua composição existe ácido carbônico (H₂CO₃(aq))?

b) Por que, em termos de erosão dentária, esse ácido não compromete significativamente a saúde bucal?

3 É interessante notar que a formação dos dentes, assim como sua composição, é praticamente a mesma, tanto em humanos quanto em outros animais vertebrados. No entanto, os cachorros, por exemplo, apresentam uma incidência de cáries muito menor que os seres humanos. Assim, o que se pode inferir sobre o pH bucal dos cachorros?

4 (UPE) O esmalte do dente é constituído de um material muito pouco solúvel em água, cujo principal componente é a hidroxiapatita, Ca₅(PO₄)₃OH. Durante a formação do dente, dentro do osso, ocorre somente o processo de mineralização, para que essa substância seja produzida. Quando o dente é exposto ao meio bucal, a desmineralização passa a ocorrer, ou seja, uma quantidade muito pequena de hidroxiapatita passa a se dissolver. Esse processo de mineralização/desmineralização é descrito pela equação mostrada a seguir:

Ca₅(PO₄)₃OH(s) + H₂O(l) ⇌ 5 Ca²⁺(aq) + 3 PO₄³⁻(aq) + OH⁻(aq)

O pH normal da boca é em torno de 6,8; a desmineralização torna-se predominante a um pH abaixo de 5,5.

Adaptado de SILVA, R. R. et al. A química e a conservação dos dentes. Química Nova na Escola, n. 13, p. 3-8, 2001.

Em relação ao processo de mineralização/desmineralização, são feitas as afirmativas a seguir:

I. A hidroxiapatita é um óxido básico resistente a grandes variações de pH.

II. Dois dos fatores que determinam a estabilidade da apatita na presença da saliva são as concentrações dos íons cálcio e fosfato em solução.

III. A velocidade da desmineralização pode ser maior que a da mineralização, quando a concentração de ácidos se torna muito elevada sobre a superfície do esmalte.

Está CORRETO apenas o que se afirma em

a) I.

b) II.

c) III.

d) I e III.

e) II e III.
Página 254

5 Nos últimos anos cresceu o número de adolescentes que optaram por usar aparelhos nos dentes sem o acompanhamento de dentistas, apenas para mostrar a boca colorida. Os profissionais da área de Odontologia já haviam comunicado alguns problemas que isso poderia gerar, como o mostrado na imagem a seguir:



DRA. ISABELA VIEIRA

Imagem de dentes cariados, em decorrência do uso inadequado de aparelho ortodôntico.

Explique os cuidados com a saúde bucal que a pessoa da foto poderia ter tido a fim de evitar o problema observado na imagem.

6 O acetato de etila (ou etanoato de etila: C₄H₈O₂) é uma substância frequentemente utilizada como solvente de vernizes. Considere um recipiente de volume igual a um litro em que dois mols de acetato de etila foram misturados à mesma quantidade de matéria de água. O equilíbrio pode ser representado pela seguinte equação química:

C₄H₈O₂(l) + H2O(l) ⇌ C2H5OH(l) ⁺ C2H4O2(l)

Depois de atingido o equilíbrio, ainda há 0,68 mol de acetato de etila no recipiente. Qual é o valor aproximado da constante de equilíbrio dessa reação medida à temperatura do experimento?

7 Observe o gráfico a seguir.



LUIZ RUBIO

Fonte: CHANG, R. Química geral: conceitos essenciais. 4. ed. Porto Alegre: AMGH, 2010. p. 480.

Suponha que no sistema em equilíbrio representado foi inserida uma quantidade adicional de gás hidrogênio. Considerando temperatura e volume constantes, represente a variação que foi observada no gráfico após essa adição, para as três espécies químicas envolvidas, obedecendo às proporções estequiométricas.

8 Analise a tabela abaixo, que apresenta valores de concentração das espécies químicas relacionadas ao equilíbrio N₂O₄(g) ⇌ 2 NO₂(g), a 25 °C.

Algumas condições de reação para o equilíbrio N2O4(g) ⇌ 2 NO2(g), a 25 °C
Sistema	Estágio da reação	[N2O4] mol/L	[NO2] mol/L
I	Início	0,670	0
	Algum tempo depois	0,643	0,0547
II	Início	0,500	,0300
	Algum tempo depois	0,491	0,0475
III	Início	0	0,200
	Algum tempo depois	0,0398	0,0304

Fonte: CHANG, R. Química geral: conceitos essenciais. 4. ed. Porto Alegre: AMGH, 2010. p. 480.

a) Em apenas um dos sistemas o equilíbrio não foi atingido. Qual é esse sistema? Explique.

b) Nesse sistema em que o equilíbrio não foi atingido, para que isso ocorra nos instantes subsequentes, deve ser formada maior quantidade de NO₂ ou N₂O₄? Justifique.

9 Utilizando os dados da tabela a seguir, explique como se pode concluir se a reação de síntese da amônia é endotérmica ou exotérmica.

Efeito da temperatura e da pressão sobre o rendimento na produção de amônia pelo processo Haber-Bosch
°C	Kc	Percentual de NH3 em mol na mistura em equilíbrio
		10 atm	50 atm	100 atm	300 atm	1.000 atm
200	0,3	51%	74%	82%	90%	98%
300	3,7 ⋅ 10^−3	15%	39%	52%	71%	93%
400	1,5 ⋅ 10^−4	4%	15%	25%	47%	80%
500	1,4 ⋅ 10^−5	1%	6%	11%	26%	57%
600	2,1 ⋅ 10^−6	0,5%	2%	5%	14%	31%

Fonte: MASTERTON, W. et al. Chemistry: principles and reactions. 7. ed. Boston: Brooks/Cole, 2012. p. 393.
Página 255

10 Considere um caminhão que tombou transportando ácido sulfúrico. Parte de sua carga atingiu o leito de um rio de águas calmas. Se, em um ponto localizado logo à frente do local do acidente, o pH da água desse rio for continuamente medido, de alguns minutos antes do acidente até um dia depois (tempo suficiente para que ocorra significativa diluição do ácido sulfúrico), deve-se obter um gráfico semelhante ao que se vê na alternativa:











ILUSTRAÇÕES: LUIZ RUBIO

11 (Enem) Uma dona de casa acidentalmente deixou cair na geladeira a água proveniente do degelo de um peixe, o que deixou um cheiro forte e desagradável dentro do eletrodoméstico. Sabe-se que o odor característico de peixe se deve às aminas e que esses compostos se comportam como bases.

Na tabela são listadas as concentrações hidrogeniônicas de alguns materiais encontrados na cozinha, que a dona de casa pensa em utilizar na limpeza da geladeira.

Material	Concentração de H3O^+(mol/L)
Suco de limão	10^−2
Leite	10^−6
Vinagre	10^−3
Álcool	10^−8
Sabão	10^−12
Carbonato de sódio/barrilha	10^−12

Dentre os materiais listados, quais são apropriados para amenizar esse odor?

a) Álcool ou sabão.

b) Suco de limão ou álcool.

c) Suco de limão ou vinagre.

d) Suco de limão, leite ou sabão.

e) Sabão ou carbonato de sódio/barrilha.

12 Bebidas com gás, como as águas gaseificadas, contêm elevada quantidade de gás carbônico dissolvido; assim, essas soluções apresentam o seguinte equilíbrio químico:

CO₂(g) + H₂O(l) ⇌ H₂CO₃(aq) ⇌ H⁺(aq) + HCO₃⁻(aq)

Ou, simplesmente:

CO₂(g) + H₂O(l) ⇌ H⁺(aq) + HCO₃⁻(aq)

Com base no princípio de Le Chatelier, explique por que é comum ocorrer eructação (popularmente chamada de arroto) logo após a ingestão dessas bebidas.

13 Um líquido, conhecido como “sangue do diabo”, se derramado em um tecido branco deixa uma mancha cor de vinho que desaparece após algum tempo. Esse líquido é composto de uma solução aquosa de amônia, incolor, em que há o seguinte equilíbrio:

NH₃(g) + H₂O(l) ⇌ NH₄⁺(aq) + OH⁻(aq)

A essa solução são adicionadas algumas gotas de fenolftaleína (na equação química a seguir, simbolizada como HFen), que, em água, é ionizada:

HFen(aq) (incolor) + H₂O(l) ⇌ H₃O⁺(aq) + Fen⁻(aq) (vinho)

a) Explique por que a solução de amônia adquire tonalidade vinho depois da adição da fenolftaleína.

b) Explique por que a mancha desaparece do tecido depois de alguns instantes.
Página 256

14 (Uniube-MG) Uma maneira de extração do petróleo atualmente é através do pré-sal, mesmo sendo um método que produz grande poluição devido aos seus muitos derivados, como, por exemplo, o enxofre, o dióxido de carbono e outros gases poluentes. Acredita-se que esses fatores devem ser considerados na decisão de exploração desse tipo de petróleo, pois os benefícios podem significar a contramão do processo de evolução do homem. Outro fator importante é que os oceanos, além das plantas, atuam na retirada do excesso de dióxido de carbono da atmosfera em aproximadamente 30% do que é emitido no mundo anualmente, e podendo interferir na formação de corais, conchas, podendo comprometer a cadeia alimentar dos animais marinhos. O gás carbônico, quando reage com a água, pode formar os seguintes equilíbrios químicos:

CO₂(g) + H₂O(l) ⇌ H₂CO₃(aq)

H₂CO₃(aq) + H₂O(l) ⇌ H₃O⁺(aq) + HCO₃⁻(aq)

HCO₃⁻(aq) + H₂O(l) ⇌ H₃O⁺(aq) + CO₃²⁻(aq)

Observando essas reações, é possível afirmar que:

I. A água é considerada um ácido de Arrhenius ao interagir com o dióxido de carbono.

II. O H₂CO₃ é um ácido de Brønsted e Lowry.

III. O íon H₃O⁺ é um ácido conjugado, segundo Brønsted e Lowry.

IV. As espécies na equação química H₂CO₃ e HCO₃⁻ são consideradas, respectivamente, ácido e base conjugada, segundo Brønsted e Lowry.

V. As espécies HCO₃⁻ e CO₃²⁻ podem ser consideradas, respectivamente, ácido e base conjugada, segundo Brønsted e Lowry.

Estão CORRETAS as afirmativas contidas em:

a) I, II e IV, apenas.

b) II, III e V, apenas.

c) I, II e V, apenas.

d) I, III, IV e V, apenas.

e) II, III, IV e V, apenas.

15 Observe a tabela a seguir.

Valores da constante de ionização para alguns ácidos em soluções aquosas, a 25 °C
Ácido	Ka*
Ácido hipocloroso (HClO)	3,0 ⋅ 10^−8
Ácido acético (CH3COOH)	1,8 ⋅ 10^−5
Ácido benzoico (C6H5COOH)	6,5 ⋅ 10^−5
Ácido sulfuroso (H2SO3)	1,5 ⋅ 10^−2

* Para o ácido H₂SO₃, o valor de K_a refere-se à primeira ionização.

Fonte: ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. p. 471.

Testes de condutibilidade elétrica foram feitos com soluções de concentração 0,1 mol/L desses quatro ácidos. Em qual deles a lâmpada deve ter apresentado o brilho mais intenso? E em qual deles o brilho foi menos intenso? Justifique.

16 Quando recém-pescados, os peixes são praticamente inodoros. O característico cheiro de peixe só começa a aparecer quando microrganismos começam a se alimentar das proteínas da carne do animal – o que acontece muito mais rapidamente que na carne de outros animais. As substâncias responsáveis por esse odor são conhecidas como aminas, compostos de caráter básico estruturalmente semelhantes à amônia (NH₃): nelas, um, dois ou os três átomos de hidrogênio da amônia são substituídos por estruturas baseadas em carbono. Observe a representação para a ionização da metilamina como exemplo:

H₂N–CH₃(g) + H₂O(l) ⇌ H₃⁺N–CH₃(aq) + OH⁻(aq)

O cheiro de peixe frequentemente passa para as mãos de quem o manipula. Porém, basta lavar as mãos com um pouco de vinagre para que o odor desapareça. Por que isso ocorre?

17 O acetato de sódio (CH₃COONa) pode ser utilizado como aditivo alimentar, sendo regulamentado pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa). O sabor característico do vinagre pode ser facilmente percebido quando se ingerem determinados alimentos. Sabendo que o gosto típico do vinagre é decorrente da presença de moléculas de ácido acético (CH₃COOH), justifique o porquê de o sabor de vinagre ser identificado com o consumo desses alimentos.

18 (Enem) Visando minimizar impactos ambientais, a legislação brasileira determina que resíduos químicos lançados diretamente no corpo receptor tenham pH entre 5,0 e 9,0. Um resíduo líquido aquoso gerado em um processo industrial tem concentração de íons hidroxila igual a 1,0 ⋅ 10⁻¹⁰ mol/L. Para atender legislação, um químico separou as seguintes substâncias, disponibilizadas no almoxarifado da empresa: CH₃COOH, Na₂SO₄, CH₃OH, K₂CO₃ e NH₄Cl. Para que o resíduo possa ser lançado diretamente no corpo receptor, qual substância poderia ser empregada no ajuste do pH?

a) CH₃COOH

b) Na₂SO₄

c) CH₃OH

d) K₂CO₃

e) NH₄Cl

(Nota dos autores: O composto CH₃OH (metanol) é um não eletrólito solúvel em água.)

Página 257

19 (Unicamp-SP) Alcalose e acidose são dois distúrbios fisiológicos caracterizados por alterações do pH no sangue: a alcalose corresponde a um aumento enquanto a acidose corresponde a uma diminuição do pH. Estas alterações de pH afetam a eficiência do transporte de oxigênio pelo organismo humano. O gráfico esquemático abaixo mostra a porcentagem de oxigênio transportado pela hemoglobina, em dois pH diferentes em função da pressão do O_2.



a) Em qual dos dois pH há uma maior eficiência no transporte de oxigênio pelo organismo? Justifique.

b) Em casos clínicos extremos pode-se ministrar solução aquosa de NH₄Cl para controlar o pH do sangue. Em qual destes distúrbios (alcalose ou acidose) pode ser aplicado esse recurso? Explique.

20 (PUC-RS) Para que o corpo humano funcione de maneira satisfatória, o pH do plasma sanguíneo deve ser mantido em um intervalo de 7,35 a 7,45. O gás carbônico produzido pelo metabolismo do corpo humano participa de um equilíbrio químico que pode ser representado, de forma simplificada, como:

CO₂(g) + H₂O(l) ⇌ H⁺(aq) + HCO₃⁻(aq)

Quando, por problemas respiratórios, a eliminação de gás carbônico pela expiração de uma pessoa é insuficiente, a concentração de CO₂ no sangue aumenta, ocorrendo um deslocamento do equilíbrio químico. Os sintomas deste distúrbio são desorientação, irritabilidade e coma. Em casos extremos, pode ocorrer morte por parada cardiorrespiratória. O tratamento consiste na administração de uma solução salina intravenosa para correção do pH.

Pela análise do texto, é correto afirmar que:

a) pessoas com asma, pneumonia ou enfisema pulmonar apresentam um aumento do pH do sangue devido ao deslocamento do equilíbrio para a direita.

b) o tratamento pode ser a administração intravenosa de uma solução aquosa de hidrogenocarbonato de sódio.

c) a diminuição do pH do sangue é decorrente do deslocamento do equilíbrio para a esquerda.

d) o tratamento pode ser a administração intravenosa de uma solução aquosa de cloreto de amônio.

e) o tratamento pode ser a administração intravenosa de uma solução aquosa de cloreto de sódio.

21 (Medicina Einstein-SP) A lisozima é uma enzima presente nas lágrimas e nos mucos dos seres humanos. Ela apresenta uma função protetora muito importante, pois atua na hidrólise de carboidratos de alta massa molecular, destruindo a camada protetora da parede celular de muitas bactérias. A seguir são apresentados gráficos que relacionam a atividade da lisozima em função do pH e da temperatura.





ILUSTRAÇÕES: LUIZ RUBIO

Considerando os gráficos, a condição em que a lisozima apresenta a maior atividade enzimática corresponde à solução aquosa de:

a) HCl 0,05 mol ⋅ L⁻¹ e temperatura 70 °C.

b) NH₄Cl 0,05 mol ⋅ L⁻¹ e temperatura 37 °C.

c) H₂SO₄ 0,05 mol ⋅ L⁻¹ e temperatura 37 °C.

d) NaOH 0,05 mol ⋅ L⁻¹ e temperatura 10 °C.

(Nota dos autores: A atividade enzimática é definida como a capacidade de uma enzima para favorecer a ocorrência de determinada reação química.)

Página 258

22 Um estudante tem à sua disposição dois frascos. O primeiro contém solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração 2,5 ⋅ 10⁻² mol/L. O segundo, uma solução de ácido clorídrico de concentração 5,4 g/L. Para obter uma solução de pH = 1, o estudante deverá misturar os ácidos na proporção volumétrica de:

[Massa molar do HCl ≅ 36 g/mol; considerar os ácidos 100% ionizados em todas as soluções utilizadas.]

Ácido sulfúrico/Ácido clorídrico

a) 30%/70%

b) 40%/60%

c) 50%/50%

d) 60%/40%

e) 70%/30%

23 (UFRN) Os cálculos renais (pedras nos rins) são consequência da precipitação de certos sais presentes na urina. O resultado da dosagem dos íons cálcio, fosfato e oxalato na urina de um paciente foi:

Espécie iônica	Ca^2+	PO4^3−	C2O4^2−
Concentração (mol/L)	2 ⋅ 10^−3	5 ⋅ 10^−6	1 ⋅ 10^−7

Considerando que os produtos de solubilidade dos sais Ca₃(PO₄)₂ e CaC₂O₄ são, respectivamente, 1 ⋅ 10⁻²⁵ e 1,3 ⋅ 10⁻⁹, pode-se afirmar que, nessas condições, poderá haver:

a) precipitação de oxalato e fosfato.

b) precipitação de oxalato.

c) precipitação de fosfato.

d) ausência de precipitação.

(Nota dos autores: Nas alternativas, tem-se oxalato = oxalato de cálcio; fosfato = fosfato de cálcio.)

24 (Unicamp-SP) Nos Jogos Olímpicos de Beijing houve uma preocupação em evitar a ocorrência de chuvas durante a cerimônia de abertura. Utilizou-se o iodeto de prata no bombardeamento de nuvens nas vizinhanças da cidade para provocar chuva nesses locais e, assim, evitá-la no Estádio Olímpico. O iodeto de prata tem uma estrutura cristalina similar à do gelo, o que induz a formação de gelo e chuva sob condições específicas.

a) Sobre a estratégia utilizada em Beijing, veiculou-se na imprensa que “o método não altera a composição da água da chuva”. Responda se essa afirmação é correta ou não e justifique.

b)Escreva a expressão da constante do produto de solubilidade do iodeto de prata e calcule sua concentração em mol/L numa solução aquosa saturada a 25 °C.

[Constante do produto de solubilidade do iodeto de prata a 25 °C = 8,3 ⋅ 10⁻¹⁷]

25 (Fuvest-SP) Recifes de coral são rochas de origem orgânica, formadas principalmente pelo acúmulo de exoesqueletos de carbonato de cálcio secretados por alguns cnidários que vivem em colônias. Em simbiose com os pólipos dos corais, vivem algas zooxantelas. Encontrados somente em mares de águas quentes, cujas temperaturas, ao longo do ano, não são menores que 20 °C, os recifes de coral são ricos reservatórios de biodiversidade. Como modelo simplificado para descrever a existência dos recifes de coral nos mares, pode-se empregar o seguinte equilíbrio químico:

CaCO₃(s) + CO₂(g) + H₂O(l) ⇌ Ca²⁺(aq) + 2 HCO₃⁻(aq)

a) Descreva o mecanismo que explica o crescimento mais rápido dos recifes de coral em mares cujas águas são transparentes.

b) Tomando como base o parâmetro solubilidade do CO₂ em água, justifique por que ocorre a formação de recifes de coral em mares de água quente.

26 Por que não é recomendado cortar um limão sobre uma superfície de mármore? É possível estabelecer uma relação dessa prática com a degradação dos exoesqueletos de corais marinhos? Se sim, qual?

Página 259

Atividade em grupo

Responda em seu caderno

De olho na saúde bucal

Como foi abordado neste capítulo, muitos fatores devem ser considerados para a manutenção da saúde bucal e cabe ao governo de cada munícipio zelar pelo tratamento adequado da água disponibilizada à população, por meio da etapa de fluoretação. O objetivo principal desta atividade é esclarecer os membros da sua comunidade sobre esse assunto de grande importância para a saúde, não apenas bucal, pois as cáries podem conduzir a outros problemas de saúde ainda mais graves, como a endocardite, que afeta o coração.

Instruções

Podem ser formados grupos de cinco alunos para executar as tarefas a seguir. Cada grupo ficará responsável por executar uma parte dessas tarefas, cujos resultados serão reunidos para a finalização da atividade.

a Com o auxílio dos(as) professores(as) de Biologia e Arte, construam um macromodelo da boca humana, usando materiais disponíveis, como cartolina, EVA e massa de modelar.

b Entrevistem um(a) dentista de sua comunidade (que atenda próximo à região da escola) e perguntem sobre:

• a incidência de cáries na população atendida;

• os problemas de saúde bucal mais frequentes na comunidade;

• os motivos que levam os pacientes a apresentar esses problemas;

• a água da região, se é fluoretada;

• os conselhos para conservar a saúde bucal;

• a maneira como a incidência de cáries pode afetar o coração.

c Façam um filme de 5 a 10 minutos expondo o resultado de suas pesquisas com os(as) dentistas na forma de um pequeno documentário. Incluam nesse filme explicações sobre o que são e como se formam as cáries, como ocorre a erosão dental e como ela pode estar relacionada à alimentação inadequada, além de abordar a fluoretação da água (procurem abordar esses tópicos com base no que foi estudado neste capítulo, utilizando uma linguagem que seja compreensível pelo público que irá assistir ao filme).

Se possível, ilustrem com imagens os problemas dentários que foram diagnosticados em sua comunidade – podem ser realizadas animações por meio de programas de computadores ou, ainda, ilustrações em papel.

d Confeccionem folhetos com as principais informações acerca da prevenção das cáries e de doenças relacionadas a elas, utilizando, por exemplo, a linguagem de histórias em quadrinhos.

Exposição dos resultados

Com a ajuda de toda a comunidade escolar, organizem na escola o “Dia da Saúde Bucal”, em que toda a comunidade poderá ser recebida (pais, professores, funcionários da escola, demais familiares e amigos dos estudantes).

Inicialmente, exibam o documentário. Em seguida, com auxílio do macromodelo da boca, façam uma demonstração dos cuidados essenciais para a manutenção da saúde bucal (a escolha da escova de dentes e do creme dental, a forma de escovar os dentes e de utilizar o fio dental, entre outros).

Após o término das apresentações, distribuam os folhetos para que todos tenham acesso às informações e possam reavaliar suas atitudes em relação à saúde bucal.

Página 260

Tabela periódica



ADILSON SECCO

Observação: adotou-se aqui, para fins didáticos, os valores convencionais de massa atômica relativa dos elementos químicos H, Li, B, C, N, O, Mg, Si, S, Cl, Br e Tl. A partir de 2010, a IUPAC recomenda faixas de valores para expressar as massas relativas desses elementos químicos. Nenhum valor é indicado para aqueles elementos químicos que não possuem isótopos com uma abundância isotópica característica em amostras terrestres naturais.

Fonte: IUPAC. Disponível em: