Selecionamos as questões mais relevantes da prova de vestibular UFSC 2018/2. Confira! * Obs.: a ordem e número das questões aqui não são iguais às da prova original.
A anemia ferropriva é um distúrbio caracterizado pela redução da concentração de ferro no organismo. O ferro é essencial para o funcionamento de uma série de processos metabólicos, constituindo espécies químicas como enzimas e proteínas. A deficiência de ferro, em casos mais brandos, costuma ser tratada com a ingestão de sulfato ferroso, no qual o ferro encontra-se no estado de oxidação +2.
Sobre o assunto e com base nas informações acima, é correto afirmar que:
a fórmula mínima do sulfato ferroso é Fe2(SO4)3.
o número de oxidação do enxofre presente no íon sulfato é +6.
a configuração eletrônica do íon ferro presente no sulfato ferroso é 1s² 2s² 2p6 3s² 3p6 3d6.
no ânion sulfato, o oxigênio é o átomo central, formando ligações covalentes simples com átomos de enxofre.
um comprimido contendo 143 mg de sulfato ferroso possui massa de ferro equivalente a 40,0 mg.
a ligação química entre íons ferro e íons sulfato possui natureza predominantemente covalente.
o raio do íon ferro presente no sulfato ferroso é menor do que o raio do átomo neutro de ferro.
Hormônio do sono, melatonina é ajuda para quem não consegue dormir
A melatonina (A) é um hormônio produzido no cérebro pela glândula pineal e liberado quando o ambiente está escuro. Suas principais funções são regular o sono e atuar como antioxidante. Em um ambiente escuro e calmo, os níveis de melatonina no organismo aumentam, causando o sono. A molécula pode ser sintetizada a partir do triptofano (B), substância encontrada nas proteínas que pode atravessar as membranas celulares por difusão.
Disponível em: <http://g1.globo.com/globo-reporter/noticia/2018/03/hormonio-do-sono-melatonina-e-ajuda-para-quem-nao-consegue-dormir.htmll>. [Adaptado].Acesso em: 25 mar. 2018.
a molécula de triptofano possui enantiômeros e forma mistura racêmica.
a molécula de melatonina possui, em sua estrutura, um grupo classificado como amina primária.
a molécula de triptofano apresenta dois átomos de carbono com orbitais híbridos sp³.
a molécula de melatonina e a de triptofano apresentam entre átomos de carbono cinco ligações covalentes do tipo pi (π).
a molécula de triptofano possui, em sua estrutura, um grupo funcional característico de ésteres.
a molécula de melatonina apresenta isomeria óptica.
a fórmula molecular da melatonina é C13H16O2N2.
Estudantes do ensino médio desenvolvem método para purificar água no semiárido
Um grupo de estudantes de Campinas (SP) desenvolveu um método de baixo custo para tratar água de cisternas no semiárido brasileiro. O sistema produz cloro a partir da eletrólise de uma solução de água com um sal. O protótipo prevê a utilização de energia solar para o processo, contemplando as comunidades que dependem da água da chuva e que não têm acesso ao fornecimento de eletricidade.
Considere o experimento de eletrólise da água para produção de gás hidrogênio utilizando uma bateria de 9 V e eletrodos neutros e inertes. Reações envolvidas:
Disponível em: <https://istoe.com.br/estudantes-do-ensino-medio-desenvolvem-metodo-para-purificar-agua-no-semi-arido/>. [Adaptado]. Acesso em: 25 mar. 2018.
H2(g) e O2(g) são produtos da eletrólise da água.
na eletrólise da água, o volume de gás oxigênio produzido é maior do que o volume de gás hidrogênio.
a eletrólise é um processo espontâneo de conversão de energia química em energia elétrica.
a diferença de potencial (ΔEº) para a reação global de eletrólise da água é igual a +0,40 V.
o ânodo é o eletrodo ligado ao polo negativo da bateria no qual ocorre a reação de redução do oxigênio.
o cátodo é o eletrodo para o qual migram os elétrons.
Pedro sujou de gordura sua camisa social, manchando-a. Para limpá-la, dispõe, no ambiente, dos seguintes recursos: água, sabão em barra e um tanque de lavar roupas. Primeiramente, Pedro molhou a camisa, depois a ensaboou, esfregou, enxaguou e estendeu no varal.
O sabão apresenta na sua composição sais de ácido carboxílico que são derivados de ésteres de ácidos graxos. Uma das rotas de obtenção de sais de ácido carboxílico consiste na reação entre um éster de ácido graxo (I) e uma base forte (II), produzindo glicerol (III) e o principal constituinte do sabão, o sal de ácido carboxílico (IV). O esquema abaixo mostra essa reação, denominada de reação de saponificação:
Considere que R, R’ e R” representam cadeias alquílicas homogêneas.
moléculas de ésteres de ácidos graxos interagem entre si por meio de forças de van der Waals, que explicam também a interação que ocorre entre moléculas de água.
as moléculas de água possuem maior afinidade com a parte apolar das moléculas de sais de ácidos carboxílicos do que com a parte polar.
ao esfregar a camisa com sabão e água, ocorrerá a interação entre sais de ácido carboxílico, moléculas de água e as moléculas constituintes da gordura.
segundo a IUPAC, a nomenclatura do composto III é propan-1,2,3-triol.
os sais de ácido carboxílico representados pelo composto IV possuem uma extremidade polar referente ao grupo carboxilato e outra apolar referente à cadeia carbônica (R, R’ ou R’’).
durante a lavagem da camisa, a parte apolar do sal de ácido carboxílico interage preferencialmente com as moléculas de água, ao passo que as moléculas constituintes da gordura interagem preferencialmente com a parte polar do sal de ácido carboxílico.
o dodecanoato de sódio é um sal de ácido carboxílico que pode ser obtido a partir da reação entre o ácido dodecanoico e o hidróxido de sódio.
João almoçou feijoada, arroz, couve refogada com bacon e pedaços de laranja. Após o almoço, passou a sentir azia e dor de estômago. João foi, então, até a cozinha em busca de algo que pudesse ingerir para reduzir o desconforto. As opções que encontrou estão listadas na tabela abaixo.
Considere que o suco gástrico seja constituído por uma solução de ácido clorídrico de concentração 0,10 mol/L.
ao ingerir um copo contendo 200 mL de água, João estará diluindo seu suco gástrico, o que inicialmente resultará em um aumento do pH.
ao misturar 20 mL de suco de limão puro com água suficiente para completar 200 mL, João estará ingerindo uma solução de pH 5,0.
ao ingerir o antiácido, João estará ingerindo uma solução contendo 0,102 mol/L de bicarbonato de sódio e 1,96 x 10-2 mol/L de carbonato de sódio.
caso João ingerisse o refrigerante após manter a lata aberta por dez minutos em temperatura ambiente (25 ºC), a concentração de íons H3O+ ingerida seria maior do que se João tivesse ingerido o refrigerante imediatamente após a abertura da lata.
ao ingerir uma solução preparada com 2,10 g de bicarbonato de sódio dissolvidos em 200 mL de água, João estará ingerindo 0,125 mol/L de bicarbonato de sódio e estará aumentando, ao menos temporariamente, o pH do suco gástrico.
ingerir café com leite pode aliviar o desconforto de João por se tratar de uma mistura de caráter alcalino.
O DNA, ou ácido desoxirribonucleico, é o material hereditário encontrado nas células de seres humanos e em muitos outros organismos. A informação genética contida no DNA é “armazenada” em um código formado por quatro bases nitrogenadas – guanina, adenina, citosina e timina. As estruturas dessas bases nitrogenadas são fornecidas abaixo.
considerando-se as estruturas químicas da adenina e da timina, observa-se que essas bases nitrogenadas se unem na estrutura do DNA por meio de quatro ligações de hidrogênio.
as ligações que mantêm unidas moléculas de citosina e moléculas de guanina na hélice do DNA possuem elevado caráter iônico, já que, em pH fisiológico, os átomos de nitrogênio ligam-se a íons H+ para formar espécies positivamente carregadas.
as bases nitrogenadas que compõem a estrutura do DNA são formadas por ligações covalentes entre seus átomos.
a característica básica atribuída às moléculas nitrogenadas que compõem o DNA é oriunda da capacidade dessas moléculas de perderem íons H+ ligados a átomos de nitrogênio em suas estruturas, em condições de pH fisiológico.
no DNA, citosina e guanina unem-se por meio de três ligações de hidrogênio.
as ligações de hidrogênio que unem moléculas de citosina a moléculas de adenina no DNA são formadas pela interação entre os átomos de oxigênio da molécula de citosina e os elétrons ressonantes da estrutura cíclica nitrogenada da adenina.
As representações estruturais de alguns fármacos amplamente consumidos pela população brasileira estão expostas abaixo.
Considere que os fármacos descritos pelas estruturas acima sejam preparados na forma de comprimidos, utilizando excipientes neutros (não reativos).
a dissociação do ácido acetilsalicílico em um copo de água, quando da ingestão de um comprimido desse fármaco, produzirá uma solução cujo pH será inferior a 7,0.
o caráter iônico das ligações químicas que compõem a molécula de ibuprofeno sugere que a dissolução desse fármaco será facilitada se a ingestão ocorrer com um copo de leite integral, rico em lipídeos.
se um paciente ingerir, simultaneamente, comprimidos contendo dexclorfeniramina e acetaminofeno, poderá ocorrer uma reação ácido-base entre os fármacos, com transferência de um próton do anel aromático da molécula de dexclorfeniramina para o átomo de oxigênio do anel fenólico do acetaminofeno.
os fármacos descritos no enunciado devem ser ingeridos com água, já que suas moléculas possuem capacidade de interagir por meio de forças de London com as moléculas de água, facilitando a solubilização.
ibuprofeno e ácido acetilsalicílico apresentam o grupo funcional característico de ácidos carboxílicos.
devido a seu caráter polar, a dexclorfeniramina possui maior solubilidade em água do que o ácido acetilsalicílico.
As enzimas são substâncias de estrutura complexa, capazes de catalisar de maneira seletiva reações bioquímicas em organismos vivos. Exemplos de enzimas incluem a tripsina, que converte proteínas em aminoácidos, e a lactase, que promove a conversão da lactose, presente no leite, em açúcares simples, como glicose e galactose. O metabolismo humano é amplamente dependente da atuação de diversas enzimas em diferentes compartimentos do corpo.
a atuação de uma enzima ocorre pela interação entre um substrato adequado e o sítio ativo da estrutura enzimática.
o substrato da enzima lactase é constituído pela glicose e pela galactose.
as enzimas atuam no organismo fornecendo rotas reacionais com menor consumo energético, ou seja, reduzindo a energia de ativação necessária para que a reação que leva à formação de produtos ocorra.
as enzimas são inertes a alterações de temperatura e pH no organismo, sendo, portanto, capazes de atuar com a máxima eficiência, independentemente dessas condições.
a tripsina atua de maneira inversa à das demais classes de enzimas, pois, ao converter proteínas em aminoácidos, transforma estruturas simples e pequenas em estruturas complexas de elevada massa molar.
sob ação enzimática, a velocidade de transformação das moléculas em sistemas biológicos é aumentada significativamente, se comparada à mesma transformação conduzida sem a atuação da enzima.
Diversas substâncias químicas são empregadas nas Ciências Médicas devido a características que permitem seu uso com baixo risco de efeitos adversos. Algumas dessas substâncias estão especificadas na tabela abaixo, que deve ser consultada para responder à questão.
a administração de 500 mL de soro fisiológico a um paciente por acesso intravenoso corresponderá à injeção de 4,50 g de cloreto de sódio no organismo.
um frasco de 100 mL contendo xarope antitussígeno nas condições descritas no enunciado contém 2,00 g de iodeto de potássio.
o soro fisiológico é classificado como uma solução não eletrolítica, dada a natureza covalente da interação entre sódio e cloro na estrutura do cloreto de sódio.
um frasco contendo 10,0 g de pomada antisséptica preparada com óxido de zinco de acordo com as especificações do enunciado terá uma menor massa de zinco do que de oxigênio, desprezando-se a contribuição dos excipientes utilizados para o preparo da pomada.
para preparar 250 mL de solução antisséptica contendo iodopolividona nas condições descritas no enunciado, serão necessários 50,0 g do composto puro.
considerando-se que o solvente utilizado para o preparo de xarope antitussígeno seja água, assume-se que no xarope estarão presentes íons K+ e I-, o que permite caracterizar o xarope como uma solução eletrolítica.
A hemodiálise consiste em um procedimento médico utilizado em pessoas que possuem uma disfunção renal que comprometa o trabalho executado pelos rins para purificação do sangue. A hemodiálise fundamenta-se na diálise, um fenômeno no qual dois fluidos diferentes são separados fisicamente por uma membrana semipermeável que permite que os solutos se difundam, a partir da membrana, da solução em que estão em maior concentração para a solução em que se encontram em menor concentração. Na hemodiálise, um dos fluidos é o sangue e o outro é uma solução de diálise, que irá extrair do sangue, por meio de membrana semipermeável, substâncias como ureia e creatinina. A solução de hemodiálise é, em geral, enriquecida com íons bicarbonato, para que ocorra transporte de bicarbonato da solução de diálise para o sangue, de modo a atenuar os efeitos da acidose metabólica. O processo é esquematicamente representado na figura abaixo.
Disponível em: <www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/triple_aqa/homeostasis/removal_waste_water_control/revision/4/>. [Adaptado]. Acesso em: 20 abr. 2018.
se a solução de diálise estiver contaminada com substâncias tóxicas permeáveis à membrana que não estejam presentes no sangue, haverá transferência dessas substâncias para o sangue, representando risco à saúde do paciente.
para que a solução de diálise possa atuar de modo a transferir íons bicarbonato para o sangue, é necessário que a concentração de íons bicarbonato na solução de diálise seja menor do que a concentração de íons bicarbonato no sangue.
para que ocorra a redução na concentração de ureia no sangue durante o processo de hemodiálise, é necessário que a solução de diálise seja isenta de ureia ou que possua concentrações de ureia inferiores às do sangue.
o princípio da diálise é análogo ao princípio da osmose reversa e, portanto, é necessária a aplicação de pressão externa à solução de diálise.
se a concentração de eletrólitos como K+ e Ca2+ na solução de diálise for idêntica à concentração desses mesmos eletrólitos no sangue, haverá transferência de eletrólitos da solução de diálise para o sangue.