🧪 Top 10: Os assuntos que mais caem na prova de Ciências da Natureza no ENEM

 

🧪 Top 10: Os assuntos que mais caem na prova de Ciências da Natureza no ENEM

Se você está se preparando para o ENEM e quer garantir uma boa pontuação em Ciências da Natureza, este post é pra você! A prova reúne questões de Biologia, Química e Física, e alguns temas aparecem com frequência ano após ano. Saber quais são esses conteúdos pode te ajudar a estudar com mais estratégia e eficiência.

🔬 Biologia

1. Ecologia – Relações ecológicas, ciclos biogeoquímicos, impactos ambientais  

2. Genética e Biotecnologia – Hereditariedade, engenharia genética, transgênicos  

3. Citologia – Estrutura e função das células, organelas, processos celulares  

4. Evolução – Teorias evolutivas, seleção natural, adaptação

⚗️ Química

5. Química Orgânica – Funções orgânicas, reações, propriedades dos compostos  

6. Estequiometria – Cálculos químicos, reagentes e produtos  

7. Química Ambiental – Poluição, tratamento de água, efeito estufa

⚡ Física

8. Energia e suas Transformações – Fontes de energia, eficiência energética  

9. Mecânica – Leis de Newton, movimento, força, trabalho e potência  

10. Ondulatória e Eletricidade – Som, luz, circuitos elétricos, eletromagnetismo

🎯 Dica de ouro: O ENEM valoriza a aplicação prática dos conceitos. Então, além de entender a teoria, treine com questões contextualizadas e interdisciplinares!

📌 Fique ligado nas próximas postagens do Blog do Super Reforço — vamos trazer os Top 10 de todas as áreas do exame!

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Hoje na História: 27 de Fevereiro de 1940 - Martin Kamen e Sam Ruben descobrem o carbono-14.

 

A Descoberta do Carbono-14

Martin Kamen e Sam Ruben fizeram a descoberta do carbono-14 em 27 de fevereiro de 1940, enquanto trabalhavam no Laboratório de Radiação da Universidade da Califórnia. Eles estavam estudando reações nucleares quando acidentalmente identificaram este isótopo radioativo do carbono. Esta descoberta foi revolucionária e abriu novas possibilidades para a datação de materiais orgânicos antigos, transformando a maneira como cientistas e arqueólogos compreendem a cronologia da história da Terra e da vida.

Como Funciona o Carbono-14?

O carbono-14 (ou ¹⁴C) é um isótopo radioativo do carbono. É produzido na atmosfera superior quando os raios cósmicos interagem com o nitrogênio-14 (¹⁴N), resultando em carbono-14 e um próton. Este carbono-14 é então absorvido pelas plantas durante a fotossíntese e subsequentemente entra na cadeia alimentar.

Quando um organismo morre, ele para de absorver carbono-14, e o isótopo presente em seus tecidos começa a decair em nitrogênio-14 a uma taxa constante, conhecida como meia-vida, que é de aproximadamente 5.730 anos. Este decaimento contínuo e a meia-vida conhecida permitem que os cientistas calculem a idade de um material orgânico.

 

Métodos de Datação por Carbono-14

A datação por radiocarbono mede a quantidade de ¹⁴C restante em uma amostra. Este método foi desenvolvido pelo químico Willard Libby em 1949, pelo qual ele recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1960. A precisão deste método de datação é possível devido ao fato de que o ¹⁴C decai a uma taxa constante.

Há três principais métodos para a datação por carbono-14:

1. Contagem de Radiação Beta: Onde as partículas beta emitidas pelo carbono-14 em decaimento são medidas.

2. Espectrometria de Massa com Acelerador (AMS): Um método mais sensível e preciso que conta os átomos de ¹⁴C diretamente.

3. Contagem de Scintilação Líquida: A amostra é convertida em forma líquida e contada pela emissão de luz que ocorre durante o decaimento do carbono-14.

 

Aplicações do Carbono-14

1. Datação de Fósseis e Artefatos Antigos: A técnica de datação por carbono-14 tem sido inestimável para arqueólogos e paleontólogos. Ela tem ajudado a datar sítios arqueológicos e fósseis, incluindo a datação da Idade do Gelo e artefatos históricos com até 50.000 anos.

2. Estudos Climáticos e Ambientais: Os cientistas usam o carbono-14 para entender a história do clima da Terra. Analisando bolhas de ar aprisionadas em núcleos de gelo, por exemplo, eles podem reconstruir padrões climáticos do passado e estudar as mudanças ao longo do tempo.

3. Pesquisa Biomédica: Em estudos biomédicos, o carbono-14 é utilizado para rastrear processos metabólicos no corpo humano e estudar como os medicamentos são metabolizados. Sua capacidade de rastrear o movimento de moléculas complexas é um recurso valioso para a pesquisa médica.

4. Datação de Materiais Modernos: Além de materiais antigos, o carbono-14 também é usado para datar materiais modernos, como a madeira em edifícios e documentos históricos, ajudando na autenticação e conservação.

 

Importância do Carbono-14

O carbono-14 revolucionou a forma como entendemos a história da Terra e da vida. Ele permite uma visão precisa e detalhada do passado, revelando informações cruciais sobre a evolução, migrações humanas, mudanças climáticas e desenvolvimento cultural. A capacidade de datar materiais antigos tem sido fundamental para a arqueologia, paleoantropologia e outras ciências históricas.

 

Conclusão

A descoberta e a aplicação do carbono-14 é uma das conquistas mais significativas da ciência moderna. Sua capacidade de datar materiais orgânicos com precisão proporciona insights inestimáveis sobre o nosso passado. Do estudo das civilizações antigas à compreensão das mudanças climáticas ao longo dos milênios, o carbono-14 continua a ser uma ferramenta vital para os cientistas ao redor do mundo. É um verdadeiro guardião do tempo, preservando as histórias da Terra e permitindo que desvendemos os segredos do passado.

Curioso para mais descobertas científicas? Continue acompanhando nosso blog e mergulhe conosco no incrível mundo da ciência!

 

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ALERTA: Aditivos alimentares - saiba por que essas substâncias fazem mal ao corpo

 

Você sabe qual é a grande diferença dos alimentos industrializados comparados aos naturais?

Os primeiros têm em sua composição ou preparo um grande número de substâncias químicas, que ajudam em sua conservação. “Os aditivos alimentares são substâncias adicionadas pela indústria aos alimentos com o objetivo de conservar, intensificar ou modificar suas propriedades”, diz a nutricionista Fernanda de Campos Prudente Silva. O problema é que esses itens não agregam valor nutricional e ainda podem causar danos à saúde. Confira!

Mundo Químico

Essas substâncias não são poucas e estão realmente em quase tudo o que consumimos. “Dentre elas podemos citar, além dos aditivos alimentares, agrotóxicos, metais tóxicos, substâncias migrantes de embalagens plásticas, detergentes, poluentes, fumaça de carvão, etc. Tais substâncias são absorvidas pelo organismo, assim como princípios ativos químicos de medicamentos e nutrientes de alimentos”, afirma a nutricionista.

“Eles fazem mal porque são capazes e alterar a atividade hormonal ao se ligarem a receptores hormonais específicos e imitar suas funções. Com isso, podem estimular ou inibir a produção ou transporte de hormônios. Essas substâncias também potencializam a produção de radicais livres, que por si só atuam desregulando todo o organismo”, explica Fernanda.

Evite os aditivos alimentares

Desse modo, a grande questão é: como fugir ou administrar o teor de aditivos na alimentação? “O ideal é ingerir alimentos frescos, preparados em casa e não industrializados. Dar preferência a frutas, verduras e legumes orgânicos, sempre que possível, pois são isentos de agrotóxicos, e ficar atento às carnes consumidas, já que carnes vermelhas e frangos são ricas em hormônios. Além disso, é muito importante não usar embalagens plásticas e a base de alumínio para armazenar os alimentos, pois os plásticos contêm ftalatos e bisfenol A, substâncias que passam para os alimentos e agridem a saúde”, aconselha Fernanda.

Entenda os principais aditivos

Acidulantes: aumentam a acidez ou conferem sabor ácido. Dentre eles podemos citar o ácido cítrico (muito usado em refrigerantes de sabor laranja e limão), ácido tartárico (usado em geleias e sucos de uva), ácido fosfórico (usado em refrigerantes a base de cola), entre outros.

Corantes: substituem cores perdidas durante a preparação ou para tornar os alimentos mais atrativos visualmente.

Aromatizantes: fornecem sabores ou aromas particulares e podem ser naturais ou artificiais.

Conservantes: impedem ou retardam alterações dos alimentos provocadas por micro-organismos ou enzimas. Os mais usados costumam ter efeitos negativos na saúde, como o sorbato de sódio, nitrito e nitrato de sódio.

Edulcorantes: adoçam os alimentos sem fornecer açúcar e calorias, dentre eles destacam-se o aspartame, stévia, ciclamato monossódico, sacarina e sucralose.

 

Fonte: CLINONCO

Texto: Redação Alto Astral

Consultoria: Dra. Fernanda de Campos Prudente Silva, nutricionista da Clinonco – Clínica de Oncologia Médica

Acesse o link do Portal da Revista Alto Astral: https://www.altoastral.com.br/aditivos-alimentares-industrializados/

 

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Vinagre e bicarbonato para limpeza. Será que funciona mesmo?

 

Você já deve ter visto algum texto, vídeo ou mesmo programa de TV recomendando o uso de uma mistura de bicarbonato de sódio e vinagre para limpezas diversas. Mas será que funciona mesmo?

Primeiramente vamos entender quimicamente o que são essas substâncias.

 

Bicarbonato de sódio

O bicarbonato de sódio é formado pela reação entre um ácido fraco (ácido carbônico) e uma base forte (hidróxido de sódio), o que o caracteriza como um sal básico, uma vez que os ânions desse sal sofrem hidrólise em solução aquosa originando íons hidroxila (OH-). Soluções aquosas de sais desse tipo tem pH maior que 7.

Uma forma de descrever o equilíbrio químico presente na solução aquosa de bicarbonato de sódio pode ser vista abaixo.

A ionização do sal pode ser escrita como:

Sendo que o íon bicarbonato em água pode formar ácido carbônico:

Que se dissocia em gás carbônico e água:

 Dessa forma, a equação que mostra a solubilização do sal bicarbonato de sódio em água fica:

Ao final, como já foi dito, há a liberação de íons hidroxila na solução resultante. Isso faz com que o pH de soluções de bicarbonato de sódio seja entre 8 e 9 (o que consideramos levemente alcalino).

 

Vinagre

O vinagre é uma solução aquosa de ácido acético, logo apresenta pH abaixo de 7. O ácido acético é um ácido considerado fraco, pois ele não se ioniza completamente em água, sendo que a equação que mostra sua dissolução é:

Ainda, temos que o vinagre geralmente apresenta uma concentração de 4%, ou seja, a cada 100 mL de vinagre há somente 4 mL de ácido acético.

 

A mistura

Ao se fazer algumas buscas de receitas para essa solução de limpeza com vinagre e bicarbonato de sódio, geralmente encontramos que os dois ingredientes devem ser misturados e, posteriormente, a solução deve ser borrifada na superfície a ser limpa.

Mas se você se lembra das suas aulas de química do ensino médio:

ácido + base = sal + água

Logo, se misturarmos bicarbonato de sódio com vinagre, teremos a neutralização do meio, formando água e acetato de sódio, além de observarmos uma efervescência (devido à formação de CO₂).

Ao final, dependendo da proporção vinagre : bicarbonato de sódio sairemos com uma solução em que um dos ingredientes vai ter sido utilizado completamente à toa.

Por exemplo, ao fazer a pesquisa “vinagre bicarbonato limpeza” no Google, o primeiro link que aparece indica a seguinte receita:

• 1 xícara e ¼ de xícara de bicarbonato de sódio;
• 2 litros de água;
• ½ xícara de vinagre.
• Misture o bicarbonato e o vinagre em um recipiente contendo água. Depois disso, mexa e espere a mistura assentar. Pronto! Agora é só partir para a limpeza.

Considerando uma xícara padrão de 240 mL, a massa molar do ácido acético e a concentração de 4%, temos que em 1/2 xícara de vinagre há 0,084 mol de ácido acético.

Já para o bicarbonato de sódio, vamos fazer o cálculo a partir da densidade do sólido (que é 2,2 g/cm³). Para um volume de 300 mL do sal (1 + ¼ de xícara) vamos utilizar 660 g nessa receita (o que é uma quantidade absurda de bicarbonato de sódio, pensando que será comprada no mercado e para limpar a casa!). Essa massa do sal totaliza em 7,86 mol de bicarbonato de sódio.

A reação entre o ácido acético e o bicarbonato de sódio é a seguinte:

Como podemos ver, cada 1 mol de ácido acético reage com 1 mol de bicarbonato de sódio. Logo, temos um excesso enorme de bicarbonato de sódio na solução da receita. Isso significa dizer que ao final não fez a mínima diferença ter feito essa mistura, já que nos 2 L da “solução para limpeza” você vai ter apenas 0,084 mol de acetato de sódio e 7,776 mol de bicarbonato de sódio.

Sua solução vai apresentar pH alcalino, o que pode facilitar a limpeza de certas sujidades (principalmente gorduras), PORÉM produtos de limpeza em geral apresentam pH alcalino (inclusive mais alto do que de uma solução de bicarbonato de sódio).

Há quem justifique o uso dessa mistura dizendo que a formação do acetato de sódio levaria à solução resultante ser boa para retirar a sujeira devido à abrasão. Porém o acetato de sódio é totalmente solúvel em água, logo o sal estaria solubilizado na água já presente no meio. O mesmo vale para essa quantidade de bicarbonato de sódio em 2 L de água.

Concluindo…

Até existem alguns momentos em que podemos usar vinagre e/ou bicarbonato de sódio para auxiliar numa limpeza, porém fazer isso de qualquer forma como é propagandeado por aí pode só fazer com que você gaste dinheiro desnecessariamente (já viu o preço do bicarbonato de sódio no mercado?) ou fazer com que você tenha uma faxina ainda maior para fazer.

E aproveitando o tema da faxina: NUNCA misture produtos de limpeza. Pior do que precisar fazer uma faxina mais pesada na casa depois de uma mistura errada, você pode até mesmo sair dessa numa ambulância! Não saia misturando coisas sem ter conhecimento!

 

Fonte: Deviante

 

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Ácidos mais comuns na química do cotidiano

 

Ácidos se fazem muito presentes em nosso cotidiano, estão presentes até mesmo na nossa alimentação, como por exemplo, nas frutas cítricas encontramos os ácidos cítrico e ascórbico (vitamina C).

Vejamos as características e utilização dos ácidos mais comuns:

Ácido sulfúrico (H2SO4): ácido forte (altamente corrosivo) consumido em enormes quantidades na indústria petroquímica, na fabricação de papel, corantes e baterias de automóveis.

Ácido fosfórico (H3PO4): os sais (fosfatos e superfosfatos) derivados deste ácido têm grande aplicação como fertilizantes na agricultura.

Ácido fluorídrico (HF): esse ácido possui a capacidade de corroer o vidro, sendo por isso armazenado apenas em frascos de polietileno.

Em virtude de propriedade de corrosão, o ácido fluorídrico é usado para gravar sobre vidro. Os vidros de automóveis têm uma numeração na parte inferior, esta é gravada com o auxílio desse ácido.

Ácido nítrico (HNO3): um dos ácidos mais fabricados e consumidos pela indústria.

Utilização: fabricação de explosivos, como nitroglicerina (dinamite), trinitrotolueno (TNT), trinitrocelulose (algodão pólvora), salitre (NaNO3, KNO3) e da pólvora negra (salitre + carvão + enxofre).

Ácido clorídrico (HCl): reagente muito usado na indústria e no laboratório.

Na construção civil é usado para remover respingos de cal (após a caiação) de pisos e azulejos. Neste caso é mais conhecido como ácido muriático: agente de limpeza de alta potencialidade.

O HCl se faz presente em nosso próprio corpo. É encontrado no suco gástrico e tem o papel de auxiliar na digestão.

Ácido acético (CH3COOH): ácido componente do vinagre, tempero indispensável na cozinha, usado no preparo de saladas e maioneses.

Ácido carbônico (H2CO3): as águas e refrigerantes gaseificados têm seu diferencial (mais refrescante) graças a este ácido, ele é formado na reação do gás carbônico com a água:

CO2 + H2O → H2CO3

 

Fonte: Brasil Escola
Autora: Líria Alves - Graduada em Química

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Qual a diferença entre Molaridade e Molalidade? 😨 (O que é isso?)

 

Calma! Não se assuste com esses nomes, muito menos com essas fórmulas!

Primeiramente saiba que esses são dois conceitos aprendidos na disciplina de QUÍMICA, dentro do bloco de FÍSICO-QUÍMICA. Geralmente é ensinado no 2° Ano do Ensino Médio. Por isso é importante para os alunos que farão VESTIBULAR e ENEM! (Então já marca nos comentários seus amigos ou familiares que farão essas provas neste ano!)

Molaridade e Molalidade são duas formas distintas de calcular a CONCENTRAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO!

 

MOLARIDADE (M) é a relação entre o número de mols do soluto e o volume total da solução. 

Molaridade = Mols do Soluto / Volume da Solução 

 

MOLALIDADE (W) é a relação entre o número de mols do soluto e a massa do solvente. 

Molalidade = Mols do Soluto / Massa do Solvente

 

MOLARIDADE (M)

A molaridade ou concentração molar é a forma usual de expressar a quantidade de matéria de uma substância em solução.

A concentração molar é a relação matemática entre a quantidade de matéria de um soluto (mol) em determinado volume de solução.

A molaridade é calculada pela reação M = n/V, sendo n o número de mols e V o volume de solução.

A concentração molar é expressa em mol/L.

A quantidade de matéria (n) pode ser encontrada pela razão entre massa (m) e massa molar (MM) de uma substância.

 

MOLALIDADE (W)

A molalidade, normalmente representada pela letra W, é outra grandeza usada pelos químicos para expressar a concentração de uma solução.

A molalidade (W) se difere da molaridade, pois é a relação entre a quantidade de matéria do soluto (mol) e a massa do solvente (kg).

Por isso, a molalidade também é chamada de concentração em quantidade de matéria por massa.

A unidade de molalidade é mols de soluto por kg de solvente (mol/kg ou mol . kg-1), mas ela é normalmente expressa pela palavra “molal” ou simplesmente “m”.

 

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10 de Agosto: Dia Internacional do Biodiesel 🌱💚♻️

 

O biodiesel é um combustível renovável proveniente das plantas. Para sua produção podem ser utilizados óleos vegetais de algodão, amendoim, dendê, palma, girassol, milho, soja, mamona, dentre outros, associados a gorduras animais e até resíduos gordurosos de fritura e esgoto sanitário.

É menos poluente que o diesel obtido a partir do petróleo. Todavia, o biodiesel não pode ser considerado uma energia totalmente limpa, pois ele ainda emite poluentes para o meio ambiente.

A partir de Setembro de 2021, o Conselho Nacional de Política Energética (CNPE) autorizou que o percentual de biodiesel a ser misturado ao diesel de petróleo seja elevado de 10% para 12%.

A data comemorativa faz referência a inauguração do motor a combustão de Rudolf Diesel, em 10 de Agosto de 1893, em Augsburg, Alemanha; quando colocou em funcionamento um cilindro de ferro de três metros com um volante em sua base, abastecido exclusivamente com óleo de amendoim.

  

Prós e contras na produção e no uso do biodiesel:
 

As vantagens do biodiesel

• É energia renovável. As terras cultiváveis podem produzir uma enorme variedade de plantas oleaginosas como fonte de matéria-prima para o biodiesel.
• É constituído por carbono neutro, ou seja, o combustível tem origem renovável ao invés do fóssil. Desta forma, sua obtenção e queima não contribuem para o aumento das emissões de CO2 na atmosfera, zerando assim o balanço de massa entre emissão de gases dos veículos e absorção dos mesmos pelas plantas.
• Possui um alto ponto de fulgor e um manuseio e armazenamento mais seguros.
• Apresenta excelente lubricidade, fato que vem ganhando importância com o advento do petróleo-diesel de baixo teor de enxofre, cuja lubricidade é parcialmente perdida durante o processo de produção.
• Contribui para a geração de empregos no setor primário. Com isso, evita o êxodo do trabalhador no campo, reduzindo o inchaço das grandes cidades e favorecendo o ciclo da economia autossustentável essencial para a autonomia do país.
• Com a incidência de petróleo em poços cada vez mais profundos, muito dinheiro está sendo gasto na sua prospecção e extração, o que torna cada vez mais onerosa a exploração e refino das riquezas naturais do subsolo, havendo então a necessidade de se explorar os recursos da superfície, abrindo assim um novo nicho de mercado, e uma nova oportunidade de uma aposta estratégica no setor primário.Nenhuma modificação nos atuais motores do tipo ciclo diesel faz-se necessária para misturas de biodiesel com diesel de até 20%, sendo que percentuais acima de 20% requerem avaliações mais elaboradas do desempenho do motor.

Desvantagens na utilização do biodiesel

• Não se sabe ao certo como o mercado irá assimilar a grande quantidade de glicerina obtida como subproduto da produção do biodiesel (entre 5 e 10% do produto bruto). A queima parcial da glicerina gera acroleína, produto suspeito de ser cancerígeno.
• No Brasil e na Ásia, lavouras de soja e dendê, cujos óleos são fontes potencialmente importantes de biodiesel, estão invadindo florestas tropicais que são importantes bolsões de biodiversidade. Muitas espécies poderão deixar de existir em consequência do avanço das áreas agrícolas, entre as espécies, podemos citar o orangotango ou o rinoceronte-de-sumatra. Embora no Brasil, muitas lavouras não sejam ainda utilizadas para a produção de biodiesel, essa preocupação deve ser considerada. Tais efeitos nocivos poderão ser combatidos pela efetivação do zoneamento agro ecológico proposto pelo Governo Federal.
• A produção intensiva da matéria-prima de origem vegetal leva a um esgotamento das capacidades do solo, o que pode ocasionar a destruição da fauna e flora, aumentando portanto o risco de erradicação de espécies e o possível aparecimento de novos parasitas, como o parasita causador da Malária.
• O balanço de CO2 do biodiesel não é neutro, mesmo sendo inúmeras vezes menos emissor de CO2 que o diesel de petróleo, se for levado em conta a energia necessária à sua produção, mesmo que as plantas busquem o carbono à atmosfera: é preciso ter em conta a energia necessária para a produção de adubos, para a locomoção das máquinas agrícolas, para a irrigação, para o armazenamento e transporte dos produtos.
• Cogita-se que poderá haver uma subida nos preços dos alimentos, ocasionada pelo aumento da demanda de matéria-prima para a produção de biodiesel. Como exemplo, pode-se citar alguns fatos ocorridos em Portugal, no início de Julho de 2007, quando o milho era vendido a 200 euros por tonelada (152 em Julho de 2006), a cevada a 187 (contra 127), o trigo a 202 (137 em Julho de 2006) e o bagaço de soja a 234 (contra 178). O uso de algas como fonte de matéria-prima para a produção do biodiesel poderia poupar as terras férteis e a água doce destinadas à produção de alimentos.

 

Fonte: Escola Verde e Repórter Brasil

Isômeros ativos: dextrógiro e levógiro - O que é isso?

 

"Isômeros ativos ou isômeros opticamente ativos (IOA) são moléculas de uma determinada substância química que conseguem realizar a polarização e desvio do plano da luz para a direita ou para a esquerda. Para verificar se uma substância apresenta ou não isômeros ativos, basta verificar se há um carbono assimétrico em sua fórmula estrutural:

Analisando a cadeia representada na imagem acima, podemos observar que o carbono central apresenta quatro ligantes diferentes (OH, H, CH3 e Cl), o que o torna um carbono assimétrico, também chamado de carbono quiral. Dessa forma, sempre que uma cadeia apresentar um ou mais carbonos quirais, haverá isômeros ativos.

Os tipos de isômeros ativos (IOA) são:

•     Dextrógiro: Isômero óptico ativo que desvia a luz polarizada para a direita;
•     Levógiro: Isômero óptico ativo que desvia a luz polarizada para a esquerda.

Observação: A presença do carbono assimétrico em uma fórmula estrutural indica que a substância apresenta obrigatoriamente o isômero levógiro e o isômero dextrógiro. Não cabe a nós sabermos para qual lado a luz foi desviada, pois a presença do carbono quiral já evidencia esse fato. Sempre metade das moléculas existentes é levógira e a outra metade é dextrógira.

As moléculas levógiras e dextrógiras de qualquer substância orgânica apresentam sempre as mesmas propriedades físicas (ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade, solubilidade etc.), mas apresentam atividades químicas (comportamento no organismo) diferentes. Um exemplo é a adrenalina. Apenas a molécula levógira da adrenalina apresenta ação no organismo, enquanto a dextrógira não.

Veja agora a fórmula estrutural da substância butan-2-ol para verificar se ela apresenta ou não isômeros ativos:

Podemos observar, na estrutura do butan-2-ol, que o carbono 2 apresenta quatro ligantes diferentes (OH, H, CH3, CH2-CH3), logo, ele é um carbono quiral e apresenta um isômero ativo dextrogiro e outro isômero ativo levogiro.

Cálculo dos isômeros ativos (IOA)

O químico holandês Jacobus Henricus van't Hoff desenvolveu uma fórmula que permite o cálculo de quantos isômeros ativos (IOA) uma determinada substância pode apresentar. Veja:

IOA: 2 elevado a N
N: é o número de carbonos quirais da fórmula estrutural da substância.

Acompanhe dois exemplos de aplicação da fórmula de Vant't Hoff:

    Ácido 5-dicloro-2,3-dihidróxi-hexanodioico

Na fórmula estrutural do composto, existem três carbonos quirais ou assimétricos, logo:

IOA = 2 elevado a N

IOA = 2³

IOA = 8

    2,3,4,5-tetrahidroxi-hexanal

Na fórmula estrutural do composto, existem quatro carbonos quirais (setas vermelhas) ou assimétricos, logo:

IOA = 2 elevado a N

IOA = 2 elevado a 4

IOA = 16

Observação: Existe a possibilidade de uma fórmula estrutural apresentar dois carbonos assimétricos que possuam exatamente os mesmo ligantes. Caso isso ocorra, consideramos nos cálculos apenas 1 para o valor do N, e não 2. Veja um exemplo:

Como dois carbonos quirais são iguais, consideramos apenas um carbono no cálculo:

IOA = 2 elevado a N

IOA = 2¹

IOA = 2

FONTE:

DIAS, Diogo Lopes. "Isômeros ativos"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/isomeros-ativos.htm. Acesso em 09 de agosto de 2022.

Química Orgânica: Isomeria geométrica ou cis-trans

A isomeria geométrica ou cis-trans ocorre em compostos de cadeia aberta com pelo menos uma ligação dupla entre carbonos que possuam os ligantes diferentes entre si.

 

A isomeria espacial ou estereoisomeria ocorre quando temos dois compostos com mesma fórmula molecular, mas que se diferenciam pelo arranjo espacial de seus átomos. Não é possível ver a diferença entre esses isômeros somente analisando a fórmula estrutural plana, porque eles possuem o mesmo tipo de cadeia carbônica, o mesmo grupo funcional, a mesma insaturação e o mesmo substituinte ou heteroátomo.

Esses isômeros, chamados de estereoisômeros, podem ser diastereoisômeros ou enantiômeros. A isomeria espacial do tipo geométrica, também chamada de cis-trans, ocorre com os diastereoisômeros, que são isômeros que não são a imagem especular um do outro.

A isomeria geométrica ocorre especialmente em compostos de cadeia aberta que possuem ligação dupla entre pelo menos dois átomos de carbono, sendo que cada átomo de carbono da dupla possui os seus grupos ligados diferentes entre si.

Vejamos um exemplo para entender como esse tipo de isomeria espacial ocorre: Considere os dois isômeros formados pelo but-2-eno:

 

Temos que:

• Cis: Os grupos ligantes iguais ficam do mesmo lado do plano espacial;

• Trans: Os grupos ligantes iguais ficam de lados opostos do plano espacial.

A dupla ligação entre os carbonos é rígida, ou seja, não é passível de sofrer rotação e de ser a mesma molécula, mas sim corresponde a compostos diferentes. É por isso que a isomeria geométrica não ocorre em compostos de cadeia aberta que sejam saturados, isto é, que possuam somente ligações simples entre os carbonos, tendo em vista que essas ligações podem sofrer rotação e serem, na verdade, somente um composto orgânico.

Em compostos que possuem ligações triplas entre os carbonos, a isomeria geométrica também não ocorre, porque tais átomos só podem realizar mais uma ligação, visto que já possuem três.

Além disso, os dois grupos ligantes de cada carbono da insaturação devem ser diferentes, pois, conforme os exemplos abaixo mostram, se houver só um grupo diferenciado, a isomeria geométrica não ocorre:

Exemplos em que a isomeria geométrica não ocorre:

Os isômeros geométricos possuem diferentes propriedades químicas e físicas. Por exemplo, o ácido butenodioico possui dois isômeros (cis e trans), mostrados abaixo:

Conformações cis-trans do ácido maleico e do fumárico

Veja que o ácido maleico é o isômero cis porque os dois grupos hidroxila (OH) estão no mesmo plano. Em razão dessa conformação, esse ácido é capaz de sofrer desidratação intramolecular e é um composto tóxico.

Já o ácido fumárico possui os dois grupos hidroxila (OH) em planos opostos, não sendo capaz de fazê-los interagir e, em razão do impedimento espacial, ele não sofre desidratação intramolecular. Além disso, o ácido fumárico não é tóxico, mas é natural ao corpo humano e é usado em tratamentos de pele, tais como tratamentos contra acne. Ele está presente na planta fumária (Fumaria officinalis) mostrada no início do texto.

A isomeria geométrica (cis-trans) também ocorre em compostos de cadeia fechada, desde que existam no ciclo dois átomos de carbono com dois grupos diferentes, como mostrado a seguir:

Fórmula dos isômeros 1,2-dimetilciclobutano

 

Fonte: Manual da Química
Autora: Jennifer Rocha Vargas Fogaça -  Graduada em Química

 

Química Orgânica: Isomeria

Dois compostos de mesma fórmula molecular e estruturas diferentes são isômeros

A isomeria começou a ser considerada em 1823 quando os químicos Liebeg e Wohler criaram, respectivamente, o isocianato de prata (AgONC) e o cianato de prata (AgOCN). Quando o químico alemão Friedrich Wohler (discípulo do químico sueco Jons Jacob Berzelius) realizou a síntese da ureia a partir da amônia, a isomeria foi confirmada:

 

Com essa síntese, Wohler observou que tanto a ureia quanto o cianato de amônio apresentavam os mesmos constituintes químicos, ou seja, a mesma fórmula molecular. Com essa observação, surgiu a definição de isomeria:

“Isomeria é um fenômeno natural em que duas ou mais substâncias diferentes apresentam a mesma fórmula molecular.”

 

O estudo da isomeria é dividido em duas grandes áreas:

• Isomeria plana ou constitucional;

• Isomeria espacial ou estereoisomeria.

 

a) Isomeria plana ou constitucional

É a isomeria em que os compostos apresentam a mesma fórmula molecular, mas fórmulas estruturais planas diferentes. Esse fenômeno origina substâncias completamente diferentes em relação às propriedades físicas e químicas. Os tipos de isomeria plana são:

• Isomeria plana de função: os isômeros pertencem a diferentes funções;

• Isomeria plana de cadeia: os isômeros pertencem à mesma função, mas apresentam cadeias planas com características diferentes;

• Isomeria plana de posição: os isômeros pertencem à mesma função, a mesma caraterística de cadeia, mas diferem quanto à posição de algum grupo (ramificação, insaturação ou grupo funcional);

• Isomeria plana por metameria: os isômeros pertencem à mesma função, possuem a mesma caraterística de cadeia, mas diferenciam-se quanto à posição de um heteroátomo;

• Isomeria plana por tautomeria: tipo especial de isomeria que ocorre entre um enol e um aldeído ou entre um enol e uma cetona.

 

b) Isomeria Espacial ou Estereoisomeria

É a parte da isomeria que analisa as posições de cada um dos ligantes de um isômero no plano espacial. Assim, podemos ter duas moléculas da mesma substância, mas com ligantes em posições diferentes no espaço. Há dois tipos de isomeria espacial:

• Isomeria geométrica: Ocorre em moléculas em que dois dos carbonos de uma cadeia aberta ou fechada não apresentam rotação em seus eixos. Assim, os seus ligantes sempre ocupam planos fixos no mesmo plano ou em planos diferentes. Essa isomeria é diferenciada por meio de dois sistemas de nomenclatura:

Cis-trans (os carbonos apresentam ligantes iguais)
E-Z os carbonos apresentam ligantes diferentes entre si)

• Isomeria óptica: É a isomeria presente em moléculas que apresentam carbono assimétrico ou quiral. Por essa razão, não é possível dividir a estrutura em duas partes iguais. Os isômeros ópticos apresentam a capacidade de polarizar e desviar o plano da luz. Eles podem ser chamados de:

Isômeros ativos (antípodas ópticas)
Isômeros inativos (mistura racêmica)
Isômeros meso
Diastereoisômeros

 

Fonte: Mundo Educação

Exercícios sobre Funções Inorgânicas: Ácidos, Bases, Sais e Óxidos

 

Questão 1

(Esal-MG) Uma solução aquosa de H₃PO₄ é ácida devido à presença de:
a) água.
b) hidrogênio.
c) fósforo.
d) hidrônio.
e) fosfato.

 

Questão 2

(PUC-MG) A tabela apresenta algumas características e aplicações de alguns ácidos:

Tabela com nome, aplicações e características de ácidos

As fórmulas dos ácidos da tabela são, respectivamente:

a) HCl, H₃PO_4, H₂SO₄, HNO₃.

b) HClO, H₃PO₃, H₂SO₄, HNO₂.

c) HCl, H₃PO₃, H₂SO₄, HNO₂.

d) HClO₂, H₄P₂O₇, H₂SO₃, HNO₂.

e) HClO, H₃PO₄, H₂SO₃, HNO₃.

 

Questão 3

Os ácidos, segundo a teoria de dissociação de Arrhenius, são compostos moleculares que, ao ser dissolvidos em água, geram íons H⁺_(aq). Como é chamado o processo de formação de íons que ocorre quando um ácido é dissolvido em água?

a) Dissociação iônica.

b) Ionização.

c) Eletrólise.

d) Hidratação.

e) Eletrolítica.

 

Questão 4

Qual das alternativas a seguir indica somente ácidos inorgânicos:

a) HCl, H₂SO₄, CH₃CH₂COOH.

b) H₂S, CH₃CH₂OH, HMnO₄.

c) CH₃OH, H₂SO₃, H₃BO₃.

d) HI, HClO₄, HCNS.

e) HF, HCN, H₂CO₃.

 Questão 5

Entre as bases a seguir, indique as fortes e as solúveis em água:

I. LiOH

II. Fe(OH)₃

III. Ca(OH)₂

IV. NaOH

V. AgOH

a) I e IV.

b) II e III.

c) III e V.

d) I, II e V.

e) III, IV e V.

 

Questão 6

Quais são as fórmulas das bases formadas pelos respectivos cátions Au³⁺, Fe²⁺, Pb²⁺, Na⁺ e Mn⁴⁺?

a) Au₃OH, Fe₂OH, Pb₂OH, NaOH, Mn₄OH_.

b) Au₂(OH)₃, Fe(OH)₂, Pb(OH)₂, NaOH, Mn(OH)_4.

c) Au(OH)₃, Fe(OH)₂, Pb(OH)₂, Na(OH)₂, Mn(OH)_4.

d) AuOH, FeOH, PbOH, NaOH, MnOH_.

e) Au(OH)₃, Fe(OH)₂, Pb(OH)₂, NaOH, Mn(OH)_4.

 

Questão 7

(Fuvest-SP) Identifique a alternativa que apresenta dois produtos caseiros com propriedades alcalinas básicas:

a) detergente e vinagre.
b) sal e coalhada.
c) leite de magnésia e sabão.
d) bicarbonato de açúcar.
e) Coca-cola e água de cal.

 

Questão 8

(FEEQ-CE) A formação de hidróxido de alumínio, resultante da reação de um sal desse metal com uma base, pode ser representada por:

a) Al⁺ + OH^- → Al(OH)

b) Al²⁺ + 2 OH^- → Al(OH)₂

c) Al³⁺ + 3 OH^- → Al(OH)₃

d) Al⁴⁺ + 4 OH^- → Al(OH)₄

e) Al⁵⁺ + 5 OH^- → Al(OH)₅

 

Questão 9

(MACK-SP) Os nomes corretos das substâncias de fórmulas NaHCO₃ e NH₄NO₃ são, respectivamente:

a) carbonato de sódio e nitrato de amônio.

b) bicarbonato de sódio e nitrato de amônio.

c) carbonato ácido de sódio e nitrito de amônio.

d) carbeto de sódio e nitrito de amônio.

e) bicarbonato de sódio e nitreto de amônio.

 

Questão 10

(UFPA) Entre os nutrientes inorgânicos indispensáveis aos vegetais, estão o Nitrogênio (para o crescimento das folhas), o Fósforo (para o desenvolvimento das raízes) e o Potássio (para a floração). Por isso, na fabricação de fertilizantes para o solo, são empregados, entre outros, os compostos KNO₃, Ca₃(PO₄)₂, e NH₄Cl que são, respectivamente, denominados de:

a) nitrito de potássio, fosfito de cálcio e clorato de amônio.

b) nitrato de potássio, fosfito de cálcio e cloreto de amônio.

c) nitrito de potássio, fosfato de cálcio e cloreto de amônio.

d) nitrato de potássio, fosfito de cálcio e clorato de amônio.

e) nitrato de potássio, fosfato de cálcio e cloreto de amônio .

 

Questão 11

Considere os íons a seguir:

Cátions: Li⁺ (lítio), NH₄⁺ (amônio), Mg²⁺ (magnésio) e Fe³⁺ (ferro III);
Ânions: NO₃^- (nitrato), SO₄^2- (sulfato) e PO₄^3- (fosfato).

Assinale a alternativa que indica corretamente os nomes e as fórmulas de sais formados com esses íons:

a) LiSO₄ (sulfato de lítio), Mg(SO₄)₂ (sulfato de magnésio), Fe(NO₃)₃ (nitrato de ferro III).

b) Li₂SO₄ (sulfato de lítio), Mg(SO₄)₂ (sulfato de magnésio), Fe(NO₃)₃ (nitrato de ferro III).

c) Li₂SO₄ (sulfato de lítio), NH₄NO₃ (nitrato de amônio), FePO₄ (fosfato de ferro III).

d) LiSO₄ (sulfato de lítio), NH₄NO₃ (nitrato de amônio), Fe₃PO₄ (fosfato de ferro).

e) (NH₄)₂SO₄ (sulfato de amônio), MgPO₄ (fosfato de magnésio), LiNO₃ (nitrato de lítio).

 

Questão 12

O sal de cozinha, o salitre do chile usado na produção de fertilizantes e a soda ou barrilha usada na produção de vidro são todos sais inorgânicos compostos pelo mesmo cátion, o sódio. Suas fórmulas são as seguintes: NaCl, NaNO₃ e Na₂CO₃. Indique a alternativa que traz a nomenclatura correta desses sais, respectivamente:

a) cloreto de sódio, nitreto de sódio, carboneto de sódio.

b) clorato de sódio, nitreto de sódio, carboneto de sódio.

c) cloreto de sódio, nitrato de sódio, carbonito de sódio.

d) cloreto de sódio, nitrato de sódio, carbonato de sódio.

e) cloreto de sódio, nitrito de sódio, carbonato de sódio.

 

Questão 13

(CESGRANRIO) Dados os seguintes óxidos:

I. CO₂

II. CaO

III. Na₂O

IV. SO₂

V. SrO

Assinale a opção que representa corretamente os óxidos ácidos e os óxidos básicos:

Óxido ácidos                     Óxidos básicos

a) I                                    II, III, IV e V

b) I e IV                             II, III e V

c) I, II e V                          III e IV

d) II, III e V                        I e IV

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

 

Questão 14

(CESGRANRIO) As indústrias de produção de vidro utilizam a areia como principal fonte de sílica (SiO₂) para conferir o estado vítreo. Utilizam, ainda, com a finalidade de reduzir a temperatura de fusão da sílica, os fundentes Na₂O, K₂O e Li₂O. A escolha dos óxidos de sódio, potássio e lítio para reagir com a sílica e dar origem a um produto vítreo de menor ponto de fusão deve-se ao fato de esses óxidos manifestarem caráter:

a) básico

b) neutro

c) ácido

d) misto

e) anfótero

 

Questão 15

Em relação aos óxidos Fe₂O₃, CaO, P₂O₅, ClO₂, Al₂O₃ e ZnO, podemos afirmar que:

a) temos a presença de um óxido ácido.

b) P₂O₅ é um óxidos básico.

c) Fe₂O₃, Al₂O₃ e ZnO são óxidos neutros.

d) Fe₂O₃ e CaO são óxidos anfóteros.

e) P₂O₅e ClO₂ são óxidos ácidos e Al₂O₃ e ZnO são óxidos anfóteros.

 

Questão16

O elemento que é capaz de formar um óxido neutro é o:

a) S

b) N

c) La

d) F

e) Cl

 

 RESPOSTAS

 

Resposta Questão 1

Alternativa “d”.

Os ácidos, segundo a teoria de eletrólitos de Arrhenius, são substâncias que reagem com a água, formando íons, dos quais o único cátion é o hidrônio, H₃O⁺.

Observação: Pode surgir certa dúvida na alternativa “b”, pois alguns professores e autores dizem que um ácido é uma substância que se ioniza em meio aquoso e libera como único cátion o H⁺. Esse tipo de conceito é um modo de simplificar a explicação, mas essa alternativa está incorreta porque se trata de cátion hidrogênio, e não somente do hidrogênio, que poderia estar se referindo ao gás hidrogênio (H₂).

Resposta Questão 2

Alternativa “a”.

Ácido muriático: Ácido clorídrico: HCl;

Ácido fosfórico: H₃PO₄;

Ácido sulfúrico: H₂SO₄;

Ácido nítrico: HNO₃.

Resposta Questão 3

Alternativa “b”.

A palavra ionização refere-se ao fenômeno em que há formação de íon ou de íons.

Resposta Questão 4

Alternativa “e”.

a) O CH₃CH₂COOH é o ácido propanoico, um ácido carboxílico que é um composto orgânico.

b) O CH₃CH₂OH é o etanol, um álcool que é um composto orgânico.

c) CH₃OH é o metanol, um álcool que é um composto orgânico.

d) O HCNS é o ácido tiociânico, que é um composto orgânico.

 

Resposta Questão 5

Alternativa “a”.

O LiOH e o NaOH são hidróxidos formados por metais alcalinos (grupo 1) que são fortes e bastante solúveis em água.

Resposta Questão 6

Alternativa “e”. 

Resposta Questão  7

Alternativa “c”.

O leite de magnésia é uma solução aquosa de hidróxido de magnésio (Mg(OH)₂), e o sabão é produzido por uma reação entre um ácido graxo (gorduras e óleos de origem vegetal ou animal) com um material alcalino, isto é, de caráter básico. Normalmente, a base é o hidróxido de sódio (NaOH), que é conhecida como soda cáustica.

Resposta Questão 8

Alternativa “c”.

 

Resposta Questão 9

Alternativa “b”.

Resposta Questão 10

Alternativa “e”.

A nomenclatura dos sais segue o seguinte esquema: Nome do ânion + de + nome do cátion. Os nomes dos ânions são formados pela mudança dos sufixos “ídrico”, “ico” e “oso”, que provêm do ácido que originou o ânion participante do sal, para os sufixos “eto”, “ato” e “ito”, respectivamente. Assim, temos para cada caso:

- KNO₃ : originou-se no HNO₃ (ácido nítrico)

Sufixo “ico” passa a ser “ato”: nitrato. Por isso, o nome desse sal é nitrato de potássio.

- Ca₃(PO₄)₂: originou-se do H₃PO₄ (ácido fosfórico)

Sufixo “ico” passa a ser “ato”: fosfato. Por isso, o nome desse sal é fosfato de cálcio.

-NH₄Cl: originou-se do HCl (ácido clorídrico)

Sufixo “ídrico” passa a ser “eto”: cloreto. Por isso, o nome desse sal é cloreto de amônio.

Resposta Questão 11

Alternativa “c”.

Os nomes desses sais são dados da seguinte forma: escreve-se o nome do ânion + de + o nome do cátion. A fórmula é feita escrevendo-se primeiro o cátion e depois o ânion, além de trocar os valores de suas cargas que se tornam os índices um do outro. Assim, temos:

Li⁺ + SO₄^2- = Li₂SO₄ = sulfato de lítio;

NH₄⁺ + NO₃^- = NH₄NO₃ = nitrato de amônio;

Fe³⁺ + PO₄^3- = Fe₃(PO₄)₃ = FePO₄ (fosfato de ferro III).

Resposta Questão 12

Alternativa “d”.

A nomenclatura dos sais segue o seguinte esquema: Nome do ânion + de + nome do cátion.

Os nomes dos ânions são formados pela mudança dos sufixos “ídrico”, “ico” e “oso”, que provêm do ácido que originou o ânion participante do sal, para os sufixos “eto”, “ato” e “ito”, respectivamente. Assim, temos para cada caso:

- NaCl : originou-se do HCl (ácido clorídrico)

Sufixo “ídrico” passa a ser “eto”: cloreto. Por isso, o nome desse sal é cloreto de sódio.

- NaNO₃: originou-se do HNO₃ (ácido nítrico)

Sufixo “ico” passa a ser “ato”: nitrato. Por isso, o nome desse sal é nitrato de sódio.

-Na₂CO₃: originou-se do H₂CO₃ (ácido carbônico)

Sufixo “ico” passa a ser “ato”: carbonato. Por isso, o nome desse sal é carbonato de sódio.

 

Resposta Questão  13

Letra b). Para formar óxidos ácidos, é necessária a presença de ametal na fórmula do óxido, o que temos nos óxidos I e IV. Já para formar um óxido básico, é necessária a presença de metal na fórmula do óxido, o que temos nos óxidos II, III e V.

Resposta Questão 14

Letra a). Os óxidos do exercício apresentam metais na sua constituição, por isso são considerados básicos.

Resposta Questão 15

Letra e). A letra a) está errada porque os óxidos P₂O₅ e ClO₂ são ácidos. A letra b) está errada porque o P₂O₅ é um óxido ácido. A letra c) está errada porque somente os elemento N (nitrogênio) e C (carbono) formam óxidos neutros. A letra d) está errada porque os elementos Al, Zn, Be, Sn, Pb e As formam óxidos anfóteros.

Resposta Questão 16

Letra b). Os únicos elementos químicos capazes de formar óxidos neutros são o Nitrogênio (N) e o Carbono (C).

 

 

 FONTE: MUNDO EDUCAÇÃO