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619 VO LU M E 4 C IÊ N CI A S DA N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s estudo indiVidualizado (e.i.) 1. (Fmp) A teoria ácido-base de Arrhenius diz que o ácido libera somente o hidrogênio como cátion na água, e a base libera a hidroxila como ânion. Porém, sem contrariar a teoria de Arrhenius, novas teorias sur- giram, como, por exemplo, os conceitos modernos de Brönsted-Lowry e de Lewis, que vieram para complementar a teoria de Arrhenius. Sejam as reações a seguir: HSO-4 + H2O ⇄ H3O + + SO2-4 Segundo os conceitos modernos de ácido-base, alguns dos ácidos que aparecem nas reações acima são: a) NH3, H2O, OH - b) NH+4 ,NH3, SO 2- 4 c) H2O, NH + 4, SO 2- 4 d) HSO-4, NH3, OH - e) HSO-4, NH + 4, H3O + 2. (Acafe) Para responder a(s) questão(ões) considere as fórmulas estruturais e suas respectivas constantes de basicidades de quatro aminas cíclicas fornecidas abaixo. Dados: Piridina : Kb = 1,8 . 10-9, Pirrolidina: Kb = 1,9 . 10-3, Piperidina: Kb = 1,3 . 10-3 e Pirrol: Kb<10-10. Considerando o caráter ácido-base das espécies quí- micas citadas anteriormente, podem ser classifica- das como base de Bronsted-Lowry: a) apenas piridina e pirrol. b) apenas piperidina, pirrolidina e pirrol. c) piridina, piperidina, pirrolidina e pirrol. d) apenas piridina. 3. (Enem) O esquema representa o ciclo do nitrogênio: A chuva ácida interfere no ciclo do nitrogênio, prin- cipalmente, por proporcionar uma diminuição do pH do solo e da atmosfera, alterando a concentração dos compostos presentes nesse ciclo. Disponível em: http://scienceprojectideasforkids.com. Acesso em: 6 ago. 2012 (adaptado). Em um solo de menor pH, será favorecida a forma- ção de: a) N2 b) NH3 c) NH+4 d) NO-2 e) NO-3 4. (Pucgo Medicina 2023) Leia o texto a seguir sobre substâncias fenólicas: Substâncias fenólicas são aquelas derivadas de hidrocarbonetos aromáticos pela substituição de um ou mais átomos de hidrogênio por igual número de hidroxilas [...]. Podem ser classificadas como fenóis simples e fenóis compostos [...]. Diversas proprie- dades medicinais de plantas são atribuídas a essa classe de substâncias [...]. [...] O cloreto férrico é comumente utilizado em testes laboratoriais para detectar a presença de substân- cias fenólicas em extratos vegetais [...]. Trata-se de 620 VO LU M E 4 C IÊ N CI A S DA N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s um sal inorgânico cristalino de cor amarela, formado pelo cátion férrico e o ânion cloreto. [...] Algumas das principais características dos fenóis que os distinguem de outros compostos que contêm a hidroxila ligada diretamente na cadeia orgânica, como os álcoois, são sua acidez e solubilidade em água. Em meio aquoso, a carga negativa do íon fenó- xido é estabilizada por solvatação e pela deslocaliza- ção do elétron no anel aromático [...], o que pode ser representado por suas estruturas de ressonância [...]. (Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br/online/prelo/ EEQ-105-20. pdf. Acesso em: 18 ago. 2022. Adaptado.) Considerando as informações apresentadas, analise os itens a seguir: I. O cloreto férrico se comporta como um ácido de Lewis. Assim, ele pode acomodar pares de elétrons. II. O fenol tem caráter ácido; no entanto, também atua como base de Lewis, pois possui pares de elétrons disponíveis para compartilhar. III. O íon fenóxido proveniente do fenol possui quatro estruturas de ressonância. IV. A solubilidade do fenol em água é explicada pelas ligações de hidrogênio formadas entre ambas subs- tâncias. Considerando os itens apresentados, assinale a alternativa correta: a) II e IV apenas. b) I, II e III apenas. c) I, II, III e IV. d) I e III apenas. 5. (Fgv) O ânion hidreto (H-) forma o hidreto de sódio (NaH), composto empregado no estudo do mecanismo de reações químicas, por ser um forte agente redutor. O íon hidreto reage violentamente com a água, formando o gás hidrogênio (H2), como representa a equação da reação: H- + H2O ⟶ OH- + H2 De acordo com as teorias ácido-base, nessa reação, a molécula de água é classificada como __________ e o íon hidreto, presente no hidreto de sódio, é classificado como __________ por ser uma espécie doadora de par de elétrons. Assinale a alternativa que preenche, respectiva- mente, as lacunas do texto. a) ácido de Arrhenius – base de Arrhenius b) base de Arrhenius – ácido de Arrhenius c) ácido de Lewis – base de Lewis d) base de Lewis – ácido de Lewis e) base de Bronsted – ácido de Bronsted 6. (UNIUBE) Uma maneira de extração do petróleo atualmente é através do pré-sal, mesmo sendo um método que produz grande poluição devido aos seus muitos deri- vados, 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 benefí- cios 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 Bronsted e Lowry. III. O íon H3O + é um ácido conjugado, segundo Bronsted e Lowry. IV. As espécies na equação química H2CO3 e HCO3- são consideradas, respectivamente, ácido e base conju- gada, segundo Bronsted e Lowry. V. As espécies HCO3 – e CO3 2– podem ser consideradas, respectivamente, ácido e base conjugada, segundo Bronsted e Lowry. Estão CORRETAS as afirmativas contidas em: a) I, II e IV, apenas b) II, III, e V, apenas c) I, II, V, apenas d) I, III, IV e V, apenas e) II, III, IV e V, apenas 621 VO LU M E 4 C IÊ N CI A S DA N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s 7. (Ufrgs) Considere a reação abaixo. BF3 + H2O ⇄ F3B OH2 + Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. O composto BF3 apresenta uma geometria __________ e atua como __________ ao reagir com água. a) trigonal plana – ácido de Lewis b) tetraédrica – base de Lewis c) tetraédrica – ácido de Lewis d) trigonal plana – base de Lewis e) piramidal – ácido de Lewis 8. (Mackenzie) Em 1920, o cientista dinamarquês Johannes N. Brönsted e o inglês Thomas M. Lowry propuseram, independentemente, uma nova definição de ácido e base diferente do conceito até então utilizado de Arrhenius. Segundo esses cientistas, ácido é uma espécie química (molécula ou íon) capaz de doar próton (H+) em uma reação. Já, a base é uma espécie química (molécula ou íon) capaz de receber próton (H+) em uma reação. Abaixo está representada uma reação com a presença de ácidos e bases de acordo com a teoria ácido-base de Brönsted-Lowry. H3C NH2 + H3CCOOH ⇄ H3C N + H 3 + H3CCOO - base ácido ácido base De acordo com essas informações, assinale a alter- nativa que possui, respectivamente, um ácido e uma base de Brönsted-Lowry. a) OH- e NaOH b) H3O + e Cℓ- c) OH- e NH4 + d) HCN e H3O + e) NH3 e H2SO4 9. (Acafe) No jornal Folha de São Paulo, de 17 de fevereiro de 2015, foi publicada uma reportagem sobre o lutador de MMA, Anderson Silva, pego no exame antido- ping, “[…] O exame antidoping realizado no dia do duelo apontou a utilização de medicamentos utiliza- dos no combate à ansiedade e insônia (oxazepam e temazepam) […]”. Baseado nas informações fornecidas e nos conceitosquímicos, analise as afirmações a seguir. I. O oxazepam e o temazepam são constituídos pelos mesmos elementos químicos. II. A fórmula molecular do temazepam é C16H13CℓN2O2. III. Segundo a teoria ácido-base de Brönsted-Lowry, a molécula de oxazepam, assim como a de temaze- pam, pode atuar como base. IV. Analisando a fórmula molecular de ambas as molé- culas, o temazepam possui um átomo de carbono e dois átomos de hidrogênio a mais que o oxazepam. Assinale a alternativa correta. a) Apenas a afirmação I está correta. b) Apenas I, II e III estão corretas. c) Apenas III e IV estão corretas. d) Todas as afirmações estão corretas. 10. (Udesc) Em relação à equação abaixo, assinale a alternativa que contém a classificação da função química de cada espécie, a) 1 e 4 são ácidos, 2 e 3 são bases. b) 1 é base, 2 é ácido e 3 e 4 são sais. c) 1 e 3 são ácidos, 2 e 4 são bases. d) 1 é ácido, 2 é base e 3 e 4 são sais. e) 1 e 3 são bases, 2 e 4 são ácidos. 11. (Pucpr) Durante muito tempo acreditou-se que a cafeína seria a droga psicoativa mais consumida no mundo. Ao contrário do que muitas pessoas pensam, a cafeína não está presente apenas no café, mas sim em uma gama de outros produtos, por exemplo, no cacau, no chá, no pó de guaraná, entre outros. Sobre a cafeína, cuja fórmula estrutural está apresentada abaixo, são feitas as seguintes afirmações.