Unifesp - 2ª fase - Específicas
Alguns antibióticos são particularmente usados em doenças causadas por bactérias. A tetraciclina é um deles; sua ação impede que o RNA transportador (RNAt) se ligue aos ribossomos da bactéria, evitando a progressão da doença.
a) Que processo celular é interrompido pela ação da tetraciclina? Qual é o papel do RNAt nesse processo?
b) Em que local, na bactéria, ocorre a síntese do RNAt? Cite dois outros componentes bacterianos encontrados nesse mesmo local.
a) Segundo o enunciado, a tetraciclina impede que o RNAt se ligue ao ribossomo. O RNAt tem uma importante função na tradução gênica, processo interrompido pela ação do antibiótico.
A tradução gênica é o processo onde um ribossomo lê o RNAm e forma a proteína correspondente àquele RNAm. O ribossomo possui basicamente dois sítios, o A e o P. Na medida em que o ribossomo se desloca sobre o RNAm, um códon fica encaixado no sitio A e outro no sítio P. O ribossomo identifica os códons do RNAm e os RNAt com os anticódons correspondentes se encaixam nos sítios dos ribossomos.
Portanto, o RNAt tem a função de transportar aminoácidos até o ribossomo. Na extremidade oposta ao anticódon, o RNAt tem preso um aminoácido. Cada RNAt só transporta um tipo de aminoácido: ele corresponde ao códon do RNAm.
No momento seguinte, ocorre a ligação entre os aminoácidos e o aminoácido ligado ao RNAt do sítio P que se solta (no esquema abaixo seria o aminoácido metionina - Met). Esse RNAt se desconecta do códon. O sítio P fica vazio e, o ribossomo pode se deslocar para o códon seguinte.
Quando o ribossomo chegar a um códon de parada no RNAm, a proteína terá sido produzida.
Disponível em: http://www.cursodebiologia.com.br/wp-content/uploads/2013/05/sintese_proteica.jpg
b) As bactérias são seres procariontes, ou seja, não possuem núcleo definido por uma carioteca (membrana nuclear) nem organelas membranosas citoplasmáticas. Dessa maneira, todos os componentes celulares estão no citoplasma. O RNAt, bem como os outros tipos de RNAs, é formado a partir da transcrição do DNA. Como na bactéria não há compartimentos, a síntese de RNAt ocorre no citoplasma.
Disponível em: http://www.1papacaio.com.br/modules/Sala_aula/gallery/pesquisa/ciencias/fungos_bacterias/bacteria_estrutura2.gif
As bactérias possuem uma estrutura celular muito simples, com poucos componentes celulares. Na figura acima podemos observar os principais componentes celulares: cromossomo bacteriano, plasmídeo e ribossomos.
Ao longo da evolução dos metazoários, verifica-se desde a ausência de um sistema excretor especifico até a presença de sistemas excretores complexos, caso dos rins dos mamíferos. As substâncias nitrogenadas excretadas variam segundo o ambiente em que os animais vivem: vários grupos excretam a amônia, que é altamente tóxica para o organismo, enquanto outros eliminam excretas menos tóxicas, como a ureia e o ácido úrico.
a) Correlacione cada tipo de excreta predominante (amônia, ureia ou ácido úrico) com um exemplo de vertebrado que excrete tal substância e o ambiente em que ocorre, se terrestre ou aquático.
b) Cite um grupo animal que não apresente um sistema excretor especifico e explique como se dá a excreção de produtos nitrogenados nessa situação.
a) De acordo com as suas excretas nitrogenadas, os vertebrados podem ser divididos em amoniotélicos, ureotélicos e uricotélicos.
Os animais amoniotélicos excretam amônia. Por ser muito tóxica, a excreção de amônia demanda grandes volumes de água e, portanto, ela é encontrada em vertebrados aquáticos: peixes ósseos e larvas de anfíbios.
Animais ureotélicos formam ureia no fígado. Pelo ciclo da ureia, a amônia é convertida em ureia. A ureia ainda é solúvel em água, mas por ser menos tóxica que a amônia, ela pode ser excretada com menor perda de água.
Animais ureotélicos são animais que vivem em ambientes com menos água à disposição (úmidos). Os condríctes (peixes cartilaginosos), além de excretarem ureia, ainda a acumulam em seu corpo. Dessa maneira, eles aumentam a sua concentração osmótica interna, o que faz com que percam menos água por osmose e gastem menos energia com transporte ativo para manterem seu meio equilibrado em relação ao meio externo (oceano). Além dos condríctes, os mamíferos e anfíbios adultos são ureotélicos.
O ácido úrico é pouco tóxico e insolúvel em água. Isso faz com que essa substância seja a melhor excreta nitrogenada adaptada ao ambiente terrestre, pois com ela ocorre maior economia de água. Répteis e aves excretam essa substância.
b) Os filos dos Poríferos e Cnidários não apresentam aparelhos excretores específicos. Nesses dois filos, a excreção ocorre por simples difusão através da superfície corporal.
Os Poríferos são formados por duas camadas de células. Os pinacócitos voltados para fora e os coanócitos voltados para a parte interna, a espongiocele. Pelo movimento dos flagelos dos coanócitos, a água entra pelos poros e sai pelo ósculo. Entre essa duas camadas de células, encontramos o meso-hilo: uma camada gelatinosa onde estão os amebócitos. Por terem uma parede corporal tão fina, as excretas nitrogenadas tanto podem ser eliminadas para fora do corpo do animal, como para a água circulante na espongiocele.
Os Cnidários também apresentam duas camadas de células separadas por um camada gelatinosa, a mesogleia. A gastroderme reveste a cavidade gástrica enquanto que a epiderme reveste o animal externamente. A cavidade gástrica é extremamente ramificada, atingindo todos os pontos do corpo e é preeenchida com água. Essa água é trocada periodicamente, de tal forma que as excretas podem ser eliminadas por difusão tanto para a água da cavidade gástrica como para a água circundante.
Recomenda-se frequentemente aos vestibulandos que, antes do exame, prefiram alimentos ricos em carboidratos (glicídios) em vez de gorduras (lipídios), pois estas são digeridas mais lentamente. Além da função energética, os carboidratos exercem também funções estruturais, participando, por exemplo, dos sistemas de sustentação do corpo de animais e vegetais.
a) Cite duas estruturas, uma no corpo de um animal e outra no corpo de um vegetal, em que se verifica a função estrutural dos carboidratos.
b) Ao chegar ao duodeno, as gotas de gordura são processadas por agentes não enzimáticos e por uma enzima em especial. Identifique estes agentes e esta enzima, mencionando a ação de cada um.
a) Os carboidratos aos quais o item se refere são a quitina e a celulose. A quitina é um polissacarídeo formado por moléculas de N-acetilglicosamina (C8H13O5N)n. É o componente do exoesqueleto de artrópodos. Por ser impermeável e resistente, a quitina permitiu a formação de um exoesqueleto extremamente bem adaptado à conquista do ambiente terrestre. Expansões laterais do esqueleto quitinoso deram origem às asas dos insetos. A quitina não é apenas encontrada em artrópodos. Ela também forma a parede celular de fungos e a rádula de bivalves. Nos cefalópodos, a rádula e o bico são formados por quitina.
Nos vegetais, a celulose tem função estrutural, pois é um componente essencial da parede celular celulósica. Ela é um polissacarídeo formado por moléculas de glicose.
Tecidos de sustentação como o colênquima e o esclerênquima possuem espessas camadas de celulose em suas paredes celulares. As células do floema possuem espessamentos de celulose e lignina para suportarem a pressão negativa da sucção de seiva pelas folhas. Na medida que há a evaporação de água nas folhas, ocorre uma tensão de sucção da coluna de água existente no xilema (Teoria de Dixon ou tensão-coesão). Os reforços de parede impedem o colapso dos vasos xilemáticos e dão sustentação ao vegetal.
b) O agente não enzimático mencionado no texto é a bile. Produzida pelo fígado e armazenada na vesícula biliar, a bile é constituída basicamente por água, ácidos biliares, fosfolipídeos, colesterol, pigmentos biliares e íons inorgânicos.
Ela tem a função de emulsionar gorduras. Nesse processo ela separa as gotículas de gordura em gotículas menores, aumentando a superfície das gotículas expostas à lipase pancreática.
A enzima lipase pancreática é a principal lipase existente em nosso aparelho digestório. Existem outras lipases em nosso aparelho digestório, como a lingual e a estomacal. Como essas lipases não chegam a 10% do total da lipase produzida e secretada pelo pâncreas, elas não são consideradas no processo digestório. As lipases, bem como todas as outras enzimas digestórias são hidrossolúveis. Por isso é essencial que haja uma grande exposição de superfície das gotículas de gordura a essas enzimas, pois elas só atacam a superfície das gotículas. Ao digerir a gordura, a lipase quebra a molécula em ácidos graxos e glicerol. A liberação da bile é essencial para acelerar a digestão de gorduras. Pessoas que possuem alguma deficiência na liberação de bile (por exemplo, cálculos biliares bloqueando a saída da bile da vesícula biliar) possuem grandes dificuldades na digestão de gorduras. Essa digestão se torna extremamente demorada gerando mal estar e dor.
Charles Darwin explicou o mecanismo evolutivo por meio da ação da seleção natural sobre a variabilidade dos organismos, mas não encontrou uma explicação adequada para a origem dessa variabilidade. Essa questão, no entanto, já havia sido trabalhada anos antes por Gregor Mendel e, em 2015, comemoram-se os 150 da publicação de seus resultados, conhecidos como Leis de Mendel.
a) A que se refere a Segunda Lei de Mendel? Por que ela explica o surgimento da variabilidade dos organismos?
b) Cite e explique um outro processo que também tenha como resultado a geração de variabilidade no nível genético.
a) A Segunda lei de Mendel, também conhecida como Lei da segregação independente do genes, se refere ao fato de que os “fatores” (= genes) que determinam duas ou mais características separam-se no híbrido e distribuem-se independentemente para a formação dos gametas.
Em seus experimentos, Mendel analisou, simultaneamente, a cor dos cotilédones das sementes de ervilha (que a fazem ser verde ou amarela) e a textura destes cotilédones (que tornam as sementes lisas ou rugosas).
Ao cruzar plantas puras (homozigotas) que apresentam sementes amarelas e lisas (genes dominantes) com plantas puras constituídas por sementes verdes e rugosas (traços recessivos), Mendel obteve em F1 apenas plantas amarelas e lisas, que são, obrigatoriamente, duplo-híbridas (ou diíbridas).
Promovendo a autofecundação da F1, Mendel verificou que a F2 era composta por plantas que apresentavam 4 tipos diferentes de sementes distribuídas, aproximadamente, de acordo com as seguintes proporções:
amarelas lisas – 9/16
amarelas rugosas – 3/16
verdes lisas – 3/16
verdes rugosas – 1/16
Em proporção, os fenótipos em F2, a partir do cruzamento de dois indivíduos duplo-heterozigotos, se expressam na proporção 9:3:3:1.
Observe o esquema que representa estes experimentos e os resultados obtidos por Mendel:
Fonte: Amabis e Martho, 2009.
A partir destas observações, Mendel sugeriu a hipótese de que na formação dos gametas por plantas híbridas, os fatores (alelos) para as cores de cotilédone verde e amarelo (v e V respectivamente, no diagrama) segregam-se independentemente – isto é, separam-se, dos fatores que condicionam a textura da semente (lisa = R e rugosa = r).
Assim, um gameta portador do alelo V pode ter tanto o alelo R quanto o r e o mesmo ocorre com o gameta portador do alelo v. Mendel concluiu, então, que os “fatores” para duas ou mais características separam-se, no híbrido, durante o processo de formação dos gametas, nos quais se distribuem ao acaso.
Seguindo este princípio – que depois, em homenagem a Mendel, foi denominado Segunda lei de Mendel – uma planta diíbrida (duplo-heterozigota) VvRr formaria 4 tipos de gametas: VR – Vr – vR e vr, todos na mesma proporção (1:1:1:1).
Na geração de F2 (VvRr X VvRr), a combinação ao acaso destes gametas, resultaria na proporção fenotípica 9:3:3:1 (volte ao esquema).
Observação importante:
O princípio da segregação independente de genes é válido somente quando estes genes se localizam em pares de cromossomos diferentes. Hoje sabemos o que Mendel não pode concluir: quando dois ou mais genes se encontram no mesmo par de cromossomos homólogos, eles podem não se separar na formação dos gametas – é o que chamamos de linkage, ligação gênica ou ligação fatorial. Nesta circunstância, a única possibilidade de separação dos genes ligados é a ocorrência de crossing-over ou permutação entre os lócus (acompanhe no esquema ao lado).
Os genes ligados, quando não ocorre crossing-over, não sofrem segregação independente e permanecem juntos durante a formação dos gametas.
Para responder à segunda parte do item, o candidato deveria fundamentar seu raciocínio na seguinte premissa: são mecanismos responsáveis pelo aumento da variabilidade genética nos organismos:
mutação,
permutação entre os cromossomos homólogos (ou crossing-over) e
recombinação gênica através da segregação independente e aleatória dos pares de cromossomos homólogos durante a meiose, processo relacionado a formação dos gametas.
As mutações contribuem para o aumento da variabilidade genética, pois possibilitam o surgimento de genes novos nas populações.
A permutação e a segregação independente dos homólogos não criam novos genes, porém, contribuem para o aumento da variabilidade genética por serem as fontes de novas combinações, arranjos, entre os genes já existentes, e propiciam inúmeras possibilidades de fusão de gametas com constituições genéticas diferentes.
b) Neste item o candidato poderia fundamentar sua resposta mencionando as MUTAÇÕES, fonte primária de variabilidade.
Mutações são mudanças na sequência/tipos dos nucleotídeos do material genético de um organismo. Mutações podem ser causadas por erros no processo de duplicação do material genético durante a divisão celular, por exposição à radiações ionizantes (como UV), agentes mutagênicos químicos ou vírus (há indícios de que as células podem também causar mutações deliberadamente durante processos conhecidos como hipermutação).
A partir da alteração na sequência/tipo de nucleotídeos que compõem um gene, podem ser geradas proteínas “novas” capazes de conferir eventualmente, vantagens evolutivas ao organismo que as produz.
Mutações geram, portanto, variações no conjunto de genes da população. Mutações desfavoráveis (ou deletérias) podem ter sua frequência reduzida na população por meio da seleção natural, enquanto mutações favoráveis (benéficas ou vantajosas) podem se acumular, resultando em mudanças evolutivas adaptativas.
Finalizando: se as mutações promovem o surgimento de novos genes, a recombinação gênica é o mecanismo que efetivamente realiza a "mistura" entre os genes diferentes dos seres vivos da mesma espécie.
Os fenômenos mutação e recombinação agem, portanto, em conjunto: a mutação modifica a sequência de bases do DNA e a recombinação realiza uma mistura entre as partes modificadas de dois organismos, promovendo a variabilidade.
a) Apresente uma evidência, com base evolutiva e biológica, que apoie a hipótese de que a granivoria tenha surgido antes da frugivoria.
b) Explique por que a granivoria é considerada um tipo de predação e por que a frugivoria contribui para a manutenção das espécies vegetais no planeta.
Reveja as principais características relacionadas à esta adaptação no esquema a seguir:
As primeiras plantas a colonizarem o ambiente terrestre, as briófitas, provavelmente evoluíram a partir de um grupo ancestral de algas verdes. As primeiras plantas surgiram por volta de 750 milhões de anos atrás. Evidências indicam que as primeiras plantas terrestres datam do início do Devoniano, mas a presença de esporos em tétrades típicos de embriófitas, como são todas as plantas (e condição que as difere das algas – veja esquema acima) são encontrados desde a metade do Ordoviciano e início do Siluriano (470-430 milhões). Nesta época surgiram os primeiros bosques, compostos de ancestrais dos musgos e das samambaias atuais.
No grupo das briófitas, não há vasos condutores de seiva e os gametas são levados de uma planta a outra (do gametófito masculino para o feminino) pela água ambiental, como gotas de chuva, respingos de cachoeira ou gotas de orvalho.
As samambaias foram o grupo seguinte a povoar as terras emersas. Os longos períodos de seca ocorridos no Siluriano (entre 443,7 milhões e 416 milhões de anos atrás) podem ter sido um fator de seleção natural que favoreceu as plantas com adaptações a vida no meio terrestre.
Essas adaptações foram, principalmente, a presença de cutícula impermeável protegendo o organismo da dessecação, e a capacidade de retirar água e sais minerais do solo e de transportá-los rapidamente para todo o organismo através de vasos condutores de seiva. (O gênero Cooksonia, com cerca de 425 milhões de anos, é o mais antigo representante fóssil das plantas vasculares).
Os primeiros vegetais produtores de pólen e sementes desenvolveram-se no Devoniano e se diversificaram no Carbonífero (entre 359 milhões e 245 milhões de anos atrás). Desta época há fósseis de plantas semelhantes às samambaias, mas da dimensão de árvores. Acredita-se que estas plantas tenham sido os ancestrais das primeiras gimnospermas, representadas pelas coníferas (pinheiros), que dominaram a era Mesozoica. Esse domínio foi favorecido pelos climas mais secos dessa era. Como o gametófito feminino dessas plantas não tem vida independente do esporófito (o gametófito das gimnospermas é o megaprotalo, localizado no interior do óvulo), o grão de pólen, contendo o gameta masculino é transportado pelo vento e a fecundação não depende da água ambiental. Da fecundação surgem as sementes, valioso recurso de proteção do embrião no aguardo do melhor momento para que ocorra a germinação. Além disso, a semente é responsável pela dispersão da espécie.
No Cretáceo, surgiram as Angiospermas, que dominam o ambiente terrestre até hoje. O desenvolvimento de flores, a polinização realizada principalmente por insetos e outros animais, a adaptação a vários climas e a presença de frutos (que facilitam a dispersão das sementes) garantiram o predomínio das angiospermas sobre as coníferas, de crescimento e expansão mais lentos.
Neste contexto, portanto, o candidato deveria abordar o fato de que as sementes surgiram ANTES do aparecimento dos frutos, uma vez que esta inovação evolutiva teria surgido com as Gimnospermas enquanto que os frutos só apareceram com as Angiospermas.
Desta forma, a granivoria teria surgido, obviamente, em período anterior a frugivoria.
b) Predação é um tipo de relação ecológica interespecífica desarmônica na qual uma um indivíduo (o predador) obtém seu alimento a partir da captura e morte de outro (a presa).
Podem ser consideradas formas de predação, tanto a herbivoria quando a carnivoria, ou seja, a ingestão de vegetais ou de animais, respectivamente. Os predadores podem ser classificados em diversos “tipos”, pois existem aqueles que consomem apenas parte da presa e os que consomem a presa inteira.
O predador sempre provoca a morte de sua presa, com a finalidade de alimentar-se de seus despojos. A predação é uma das principais relações entre os seres vivos, e também um dos mecanismos básicos de regulação das populações e comunidades animais.
Ao alimentar-se de sementes, os animais podem ser considerados predadores uma vez que matam e digerem o embrião contido em seu interior.
Ao se alimentar de frutos, os animais frugívoros obtém alimento sem danificar a(s) semente(s), devolvendo-as ao ambiente em condições viáveis de germinação. O benefício para a planta é ter sua semente dispersa, aumentando suas chances de sobrevivência pela minimização da competição intraespecífica, geralmente intensa sob a copa da planta-mãe.
O benefício para o frugívoro é obter energia da parte comestível do fruto, geralmente a polpa ou o arilo que reveste as sementes.
Em florestas tropicais, por exemplo, a porcentagem de plantas que são dispersas por animais chega a cerca de 90%, sendo que os principais agentes dispersores pertencem ao grupo dos vertebrados.
O sulfato de cobre (II) hidratado, CuSO4.xH2O, é um composto utilizado como fungicida na agricultura, principalmente na cultura de frutas como uva e figo. Para compreender as ligações químicas predominantes nesse composto e o seu grau de hidratação, foram realizados dois experimentos.
a) Que tipo de ligação química no sulfato de cobre (II) pode ser explicada pelo resultado do teste de condutividade? Justifique sua resposta.
b) A partir do gráfico, determine o número (x) de moléculas de água no sal . Apresente os cálculos efetuados
a) A ligação presente no sulfato de cobre (II) é a iônica.
Sabe-se que os compostos iônicos, quando fundidos ou em solução aquosa, sofrem dissociação fazendo com que existam íons livres em solução aquosa, o que justifica o teste de condutividade ser positivo, como mostrado no esquema abaixo.
http://www.revista.vestibular.uerj.br/lib/spaw2/uploads/images/q_22_2ex_2009.JPG
b) A partir da análise do gráfico fornecido, nota-se que próximo da temperatura de 250ºC, ocorre a perda total de água, o que equivale a 36% de perda de massa, atribuída à perda das moléculas de água do sal hidratado.
Cálculo da massa molar do sal hidratado:
M = [63,5g/mol + 32,1g/mol + 4 ⋅ (16g/mol) + x ⋅ 18g] g/mol
M = (159,6 + 18 x) g/mol
x = 4,99 mol de H2O
Portanto, o valor de x é igual a aproximadamente 5, assim, trata-se do sulfato de cobre (II) pentaidratado (CuSO4 . 5 H2O).
Um esquema com a escala de pH do nosso sangue está representado na figura. O pH do sangue é mantido por volta de 7,4, devido à ação de vários tampões, que impedem a acidose e a alcalose.
O principal tampão do plasma sanguínieo consiste de ácido carbônico e íon hidrogenocarbonato. A equação que representa o equilíbrio é:
a) Quando uma pessoa prende a respiração por alguns segundos, há uma variação no pH do seu sangue. Nessa situação, ocorre alcalose ou acidose? Com base no equilíbrio reacional, justifique sua reposta.
b) Explique como a presença de uma substância básica no sangue altera a concentração de íons hidrogenocarbonato. Represente a fórmula estrutural deste íon.
a) Quando uma pessoa prende a respiração por alguns segundos, temos a interrupção do processo de liberação de , assim, o equilíbrio:
é deslocado para a direita, devido ao excesso de , de modo que ocorre a acidose.
Nota: a acidose citada é a respiratória, a qual ocorre em pacientes com hipoventilação pulmonar ou uma doença pulmonar obstrutiva (DPOC). Atletas mal preparados ou de fim-de-semana acumulam o oxiácido (CO2), deslocando o equilíbrio, segundo Le Chatelier, para a direita, o que aumenta a concentração hidrogeniônica. Esse processo leva ao efeito Bohr, que consiste no aumento da oxigenação dos tecidos, através da hemoglobina, metabolicamente ativos.
b) A presença de uma substância básica promove o consumo de íons H+ da solução, o que faz com que o equilíbrio, segundo Le Chatelier, seja deslocado para a direita. Assim, verifica-se um aumento da concentração do íon hidrogenocarbonato e do pH do sistema. A fórmula estrutural do hidrogenocarbonato é:
Um professor de química realizou com seus alunos um experimento utilizando tubos de ensaio, balões de borracha, solução de peróxido de hidrogênio e iodeto de potássio. Em cada um dos tubos de ensaio foram colocados 11,3 g de solução de peróxido de hidrogênio, e somente em um deles foi adicionado o catalisador iodeto de potássio. Em seguida, os balões de borracha foram fixados, simultaneamente, nas bocas dos dois tubos. Após determinado tempo, observou-se um aumento de temperatura em ambos os tubos, mas os volumes coletados de gás foram bem diferentes, conforme mostram as figuras.
a) Considerando que a reação no tubo 2 foi completa, que o volume de gás coletado no balão de borracha foi de 1,2 L a 300 K e 1 atm, e utilizando R = 0,08 atm.L.K-1.mol-1 , calcule o teor percentual de H2O2 em massa presente na solução de peróxido de hidrogênio.
b) No gráfico contido no campo de Resolução e Resposta, trace duas curvas, uma referente à reação ocorrida no tubo 1 e a outra referente à reação ocorrida no tubo 2. Identifique as curvas.
a) I) Cálculo do número de mol do gás oxigênio produzido:
A partir da equação de estado de um gás ideal (), é possível o cálculo do número de mol de O2..
II) Cálculo do teor percentual de H2O2:
X = 3,4 gramas de H2O2
Y = 30,08% de H2O2
b) A partir do gráfico abaixo, pode-se verificar que a curva com a menor energia de ativação (E.a.II) corresponde ao experimento realizado na presença de um catalisador (KI), o que faz com que a reação ocorra com maior velocidade.
A curva I, corresponde ao experimento realizado na ausência do catalisador (KI), maior energia de ativação (E.a.I) e consequentemente uma menor velocidade de reação.
a) Nas estruturas 1 e 2, os grupos funcionais que contêm átomos de oxigênio caracterizam duas funções orgânicas. Relacione cada função com o respectivo composto.
b) A estrutura 1 apresenta isomeria óptica? Qual é o caráter ácido-básico do grupo necina? Justifique suas respostas.
b) A estrutura 1 apresenta isomeria óptica, representada na imagem abaixo, pela presença de apenas um carbono quiral (assimétrico), que possui quatro ligantes diferentes.
A necina apresenta caráter básico, decorrente da presença da função amina, que apresenta um par de elétron não compartilhado, o que caracteriza uma base de Lewis.
A cafeína é um dos estimulantes presentes em bebidas energéticas. Em laboratório, a cafeína pode ser extraída para fase aquosa, aquecendo até fervura uma mistura de chá preto, água e carbonato de cálcio. Após filtração, a fase aquosa é colocada em contato com um solvente orgânico, para extração da cafeína. Com evaporação do solvente, obtém-se a cafeína sólida. O solvente orgânico utilizado deve ter baixa temperatura de ebulição. A evaporação deve ser feita com cuidado para não degradar a cafeína, pois esta, quando queimada em atmosfera rica de oxigênio, produz gás carbônico, água e gás nitrogênio.
No gráfico são representadas as curvas de pressão de vapor para os líquidos X e Y, que são os dois solventes citados no procedimento de extração da cafeína.
a) Escreva a equação balanceada para reação de queima da cafeína descrita no texto, utilizando coeficientes estequiométricos inteiros.
b) Qual é a curva do gráfico que se refere ao solvente orgânico utilizado? Justifique sua resposta.
a) A reação de queima, balanceada com os menores coeficientes inteiros, da cafeína, na presença de oxigênio é apresentada abaixo:
b) A partir do gráfico abaixo, pode-se perceber que a curva X é a que apresenta a maior pressão de vapor, quando ambos os sistemas estão em uma mesma temperatura, o que é característico de um solvente em relação a sua solução.
A substância X é a mais volátil e, portanto apresentará o menor ponto de ebulição.
