Tópicos em Química de Biomoléculas Lista de Exercícios

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE JATAÍ UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS EXATAS E

TECNOLÓGICAS

Docente: Ricardo Matos

Discente: Fabiana Fernandes

Tópicos em Química de Biomoléculas Lista de Exercícios 01

1. O pH das soluções 0,1 M dos ácidos fortes HCl e HNO3?

pH= - log [HCl] → pH= - log [0,1] → pH= 1

pH= - log [HNO3] → pH= - log [0,1] → pH= 1

Os ácidos fortes são ionizados completamente em solução com temperatura e pressão constantes.

1. O etanol não tem caráter ácido em água, enquanto o fenol e o ácido acético se dissociam em solução aquosa, sendo o ácido acético (pk= 4,8) mais forte que o fenol (pk= 10). Como se pode explicar o comportamento destes três compostos em água a partir de suas estruturas moleculares?

Quando há reação de etanol com a água, o etanol irá atuar como base por ser menos ácido do que a água, que por sua vez atua como ácido doando um próton. Isso pode ser explicado pelo fato do etanol ser menos polar e ter um poder de solvatação menor do que a água, estabilizando em menor intensidade a base conjugada. O ácido acético tem uma maior tendência em doar um próton para água do que o íon acetato tem de receber um próton da água. Essa conclusão é fundamentada pelos valores das chamadas constantes de acidez Ka e basicidade Kb do ácido acético e do íon acetato, é observado que Ka > Kb, portanto, se um ácido é relativamente forte, consequentemente, sua base conjugada será relativamente fraca, o que é confirmado pelos valores numéricos das respectivas constantes de acidez Ka e basicidade Kb. O fenol tem uma menor tendência em doar um próton para água do que a sua base conjugada tem de receber um próton da água, já que o íon é mais forte.

1. Desenhe a estrutura do gelo, mostrando as pontes de hidrogênio entre as moléculas da água. O que acontece quando o gelo derrete? Porque a água líquida à 4º C é mais densa do que o gelo à 0º C?

Quando o gelo derrete ocorre a fusão, isto é a água passa do seu estado sólido para líquido.

A densidade do gelo é menor que a da água líquida porque as moléculas de água são formadas por dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio, visto que o oxigênio é mais eletronegativo que o hidrogênio, ele atrai mais intensamente o par de elétrons para si, criando uma região com maior carga elétrica na molécula. Com isso, a molécula de água é polar, com uma região parcialmente negativa e outra positiva. Assim, a região negativa de uma molécula atrai a região positiva de outra e vice-versa, criando interações intermoleculares bem intensas, denominadas ligações de hidrogênio. No estado líquido, as moléculas estão mais afastadas umas das outras, mas à medida que vão congelando, as moléculas se aproximam mais e formam mais ligações de hidrogênio, adquirindo uma organização específica, no gelo comum essas moléculas de água formam estruturas hexagonais com vãos entre elas. A ausência de moléculas nesses espaços causa uma diminuição da densidade do sólido em relação ao líquido. Com o derretimento do gelo acima de 0 °C, o número de arranjos hexagonais diminui, e sua fragmentação faz com que a densidade da água aumente, atingindo seu valor máximo a 4ºC.[pic 2]