Química Geral e Analítica

Número de moles

Um mole é uma quantidade de substância que contém exatamente \( 6,022 \cdot 10^{23} \) entidades elementares (átomos, moléculas, íons, etc.). Essa quantidade é conhecida como a constante de Avogadro.
O conceito de mole é fundamental para facilitar a conversão entre unidades de massa e número de partículas em reações químicas.
Para determinar o número de mols basta usar a relação matemática abaixo: \[ n = \frac{m}{M} \] onde: Ex.: Calcule o número de moles em \(36 g \) de água (\(H_2O\)).
Primeiro é necessário saber a massa molar dos elementos constituintes da água (\(H \) e \( O \)).
Consultando a tabela periódica é possível verificar que a massa molar do Hidrogênio é igual a \( M_H = 1 g/mol \) e a massa molar do Oxigênio é \( M_O= 16 g/mol \).
Desse modo, a massa molar da água será igual a: \[ \begin{align*} M_{H_2O} &= 2 \cdot M_H + 1 \cdot M_O \\ &= 2 \cdot 1 g/mol + 1 \cdot 16 g/mol \\ &= 2 g/mol + 16 g/mol \\ &= 18 g/mol \\ \end{align*} \] Para determinar a quantidade de mol em \( 36 g \) de água basta fazer: \[ \begin{align*} n &= \frac{m}{M} \\ &= \frac{36g}{18g/mol} \\ &= 2 mol \\ \end{align*} \]

Concentração, Densidade e Massa Específica

Concentração

É a quantidade de soluto (substância dissolvida) presente em uma determinada quantidade de solução.
É importante ressaltar que há vários modos de calcular/representar concentrações:
  1. Porcentagem em massa (m/m): Relação entre a massa do soluto e a massa da solução, expressa em percentagem.
    Exemplo: Uma solução aquosa de NaCl a 10% m/m contém 10g de NaCl em 100g de solução.
  2. Molaridade (M): Número de moles de soluto por litro de solução.
    Exemplo: Uma solução 1M de glicose contém 1 mol de glicose em 1 litro de solução.
  3. Molalidade (m): Número de moles de soluto por quilograma de solvente.
    EXEMPLO: Qual a concentração em g/L de uma solução aquosa de NaCl que contém 58,5 g de NaCl em 500 mL de solução?
    4. \[C=\frac{m}{V}=\frac{58,5 [g]}{500 [mL]}=\frac{58,5 [g]}{0,5 [L]}=117 [g/L] \]

Densidade e Massa Específica


Densidade é a relação entre a massa e o volume de uma substância e matematicamente pode ser escrita como:
\[ d = \frac{m}{V} \] Massa específica é muitas vezes confundida com densidade mas, geralmente, é usado o termo para substâncias puras e a unidade de medida é \( g/cm^3 \) ou \( kg/m^3 \).

Ex.: A água tem densidade de \( 1 g/cm^3 \). Isso significa que \( 1 cm^3 \) de água tem massa de 1 grama.
Ex.: Um objeto com massa de \( 100 g\) ocupa um volume de \(50 cm^3 \). Qual a sua densidade? \[d=\frac{m}{V}=\frac{100 [g]}{50 [cm^3]}=2 [g/cm^3] \]

Cromatografia e Espectrometria

Cromatografia

1. Análise de resíduos de medicamentos veterinários em alimentos de origem animal. 2. Identificação de substâncias tóxicas em amostras de sangue de animais envenenados. 3. Separação e identificação de hormônios esteroides em amostras de urina de animais. 4. Análise de contaminantes químicos em alimentos para animais. 5. Desenvolvimento de métodos cromatográficos para análise de substâncias bioativas em produtos naturais para animais.

Espectrometria

1. Análise de espectros de absorção UV-Vis para identificação de substâncias químicas em amostras de sangue de animais. 2. Utilização da espectrometria de massa para identificar resíduos de pesticidas em amostras de tecidos de animais. 3. Análise de espectros de RMN para caracterização de compostos bioativos em produtos naturais para animais. 4. Desenvolvimento de métodos espectrométricos para análise de substâncias tóxicas em amostras de água para animais. 5. Aplicação da espectrometria de emissão atômica para análise de metais pesados em amostras de tecidos de animais.

Cromatografia e Espectrometria em combinação

1. Análise de resíduos de antibióticos em amostras de leite utilizando cromatografia líquida e espectrometria de massa. 2. Identificação de substâncias tóxicas em amostras de sangue de animais utilizando cromatografia gasosa e espectrometria de massa. 3. Desenvolvimento de métodos para análise de substâncias bioativas em produtos naturais para animais utilizando cromatografia e espectrometria. 4. Análise de contaminantes químicos em alimentos para animais utilizando cromatografia e espectrometria. 5. Aplicação da cromatografia e espectrometria para análise de substâncias tóxicas em amostras de água para animais.

Arquivo de exemplo (modelo) para resumo expandido - formato ODT

Arquivo de exemplo (modelo) para resumo expandido - formato DOCX

EXERCÍCIOS

  1. Identifique os grupos a que pertencem os seguintes elementos: Cloro (Cl), Bário (Ba), Ferro (Fe).
  2. Explique por que os gases nobres são pouco reativos
  3. Faça a distribuição eletrônica dos elementos: C, H, O, N, P, S.
  4. Calcule a energia de um fóton referente a cor verde.
  5. Calcule a energia de um fóton de luz visível com uma frequência de \(5 \cdot 10^{14} \text{Hz} \)
  6. Explique o funcionamento do olho humano.
  7. Uma clínica veterinária utiliza um aparelho de raios-X para diagnosticar fraturas em pequenos animais, como cães e gatos. O técnico responsável precisa ajustar a tensão aplicada na ampola de raios-X para obter imagens claras e com boa definição. Você, como estudante de Medicina Veterinária, deve entender como os parâmetros físicos influenciam a qualidade da imagem radiográfica. (Tensões entre 40kV e 100kV, corrente de operação 10mA e eficiência do anodo é de 0,5%)
  8. Calcule a energia cinética dos elétrons
  9. Potência dissipada como calor
  10. Calcule a frequência da radiação emitida.
  11. O átomo é composto por?
  12. O núcleo atômico é composto por?
  13. Qual modelo assumia que o átomo era indivisível e indestrutível?
  14. Qual modelo atômico é conhecido como “pudim de passas”?
  15. Qual modelo pressupõe que o átomo tem um núcleo central pequeno e denso, rodeado por elétrons?
  16. Qual modelo atômico pressupõe que os elétrons orbitam o núcleo em níveis de energia definidos?
  17. Qual modelo atômico descreve que os elétrons possuem áreas com alta probabilidade de estar ao redor do núcleo?
  18. Uma partícula elementar que representa o “quantum” da radiação eletromagnética e é a menor unidade indivisível de energia luminosa pode ser chamada de?
  19. Quais os tipos de ligações químicas?
  20. A tabela periódica organiza o quê?
  21. Qual a quantidade de moléculas em \(1,2 mol \) de \(N_2 \)? Qual a quantidade de átomos?
  22. Qual a massa de \( He \) em \( 4,3 mol \) de \(He \)?
  23. Qual a massa de Oxigênio presente em 17 mol de água?
  24. Um veterinário precisa preparar 500 mL de uma solução de glicose 5% m/v para um animal. Qual a massa de glicose necessária?
  25. Um frasco contém 250 mL de álcool etílico com densidade de 0,789 g/mL. Qual a massa do álcool no frasco?
  26. A) Um cão de 15kg vai realizar uma cirurgia para remoção de corpo estranho, e necessita receber fluidoterapia a uma taxa de 5mL/kg/h. Calcule a velocidade de infusão do Ringer Lactato em gotas/segundo. Sabe-se que em um equipo de macrogotas, 20 gotas equivalem a 1 mL. B) Esse mesmo animal precisou ser sedado e você escolheu a acepromazina cuja dose é de 0,2 mg/kg e a apresentação é de 0,2%. Calcule o volume a ser administrado.
  27. A) Você precisa administrar 5g de glicose em um cão (filhote) de 5kg e a taxa é de 5mL/kg/h, então como na clínica só tem soro glicosado a 10%, qual o volume total a ser infundido e qual a velocidade de infusão em gotas/segundo. Sabe-se que um equipo de microgotas, fornece 60 gotas/ mL. B) Qual será o tempo total de infusão?
  28. Um frasco contém 500 mL de óleo com densidade de 0,920 g/mL. Qual a massa do óleo no frasco?
  29. Um recipiente contém 300 mL de gasolina com densidade de 0,740 g/mL. Qual a massa da gasolina no recipiente?
  30. Uma garrafa contém 150 mL de glicerina com densidade de 1,260 g/mL. Qual a massa da glicerina na garrafa?
  31. Um copo contém 400 mL de água com densidade de 1,000 g/mL. Qual a massa da água no copo?
  32. Um frasco contém 200 mL de querosene com densidade de 0,820 g/mL. Qual a massa do querosene no frasco?
  33. Um tanque contém 1000 mL de mercúrio com densidade de 13,534 g/mL. Qual a massa do mercúrio no tanque?
  34. Um recipiente contém 750 mL de acetona com densidade de 0,790 g/mL. Qual a massa da acetona no recipiente?
  35. Uma garrafa contém 600 mL de vinagre com densidade de 1,010 g/mL. Qual a massa do vinagre na garrafa?
  36. Um copo contém 350 mL de leite com densidade de 1,030 g/mL. Qual a massa do leite no copo?
  37. Um frasco contém 800 mL de álcool isopropílico com densidade de 0,785 g/mL. Qual a massa do álcool no frasco?
  38. Efetue as operações abaixo e dê o resultado em notação científica.
    1. \( (2,5 \times 10^3) + (3,2 \times 10^2) \).
    2. Multiplique \( 6,4 \times 10^4 \) por \( 2,5 \times 10^3 \).
    3. Divida \( 8,1 \times 10^5 \) por \( 2,7 \times 10^2 \).
    4. \( (5,6 \times 10^6) - (3,4 \times 10^5) \).
    5. \( (9,2 \times 10^7) \times (4,1 \times 10^2) \).
    6. \( (7,5 \times 10^3) \div (1,5 \times 10^1) \)?
    7. \( (3,6 \times 10^5) - (1,2 \times 10^4) \).
    8. Multiplique \( 5,3 \times 10^2 \) por \( 4,2 \times 10^3 \).
    9. Divida \( 9,8 \times 10^6 \) por \( 2,0 \times 10^2 \).
    10. \( (1,4 \times 10^4) + (2,6 \times 10^3) \).
  39. Escolha 1 produto e calcule a concentração de cada item apresentado no rótulo por unidade de referência e determine a quantidade total do item na embalagem.
  40. Considere algumas informações nutricionais do ovo de galinha: Porção de 100g: 155 kcal; Gorduras totais: 11g; Gorduras saturadas: 3,3g; Colesterol: 373mg; Sódio: 124 mg; Potássio: 126 mg; Carboidratos: 1,1g; Proteínas: 13g. Determine a quantidade de:
    1. Calorias em 230g de ovo
      1. 356,5 kcal
      2. 5,94 g
      3. 6,5 g
      4. 2,33 g
      5. 39,68 mg
    2. Gorduras saturadas em 180g de ovo
      1. 356,5 kcal
      2. 5,94 g
      3. 6,5 g
      4. 2,33 g
      5. 39,68 mg
    3. Proteínas em 50g de ovo
      1. 356,5 kcal
      2. 5,94 g
      3. 6,5 g
      4. 2,33 g
      5. 39,68 mg
    4. Carboidratos em 212g de ovo
      1. 356,5 kcal
      2. 5,94 g
      3. 6,5 g
      4. 2,33 g
      5. 39,68 mg
    5. Sódio em 32g de ovo
      1. 356,5 kcal
      2. 5,94 g
      3. 6,5 g
      4. 2,33 g
      5. 39,68 mg
  41. O resultado de \(3,2 \cdot 10^3 \cdot 4,5 \cdot 10^6 \) é:
    1. \( 1,44 \cdot 10^8 \)
    2. \( 1,44 \cdot 10^9 \)
    3. \( 1,44 \cdot 10^{10} \)
    4. \( 1,44 \cdot 10^{11} \)
    5. \( 1,44 \cdot 10^{12} \)
  42. Um recipiente contém um material cuja densidade é de \(3,2 g/L \). Se o volume do recipiente é de 4 L e esse material ocupa todo o espaço do recipiente, qual é a massa desse material?
    1. 12,8 mg
    2. 12,8 g
    3. 12,8 kg
    4. 12,8 cg
    5. 12,8 dg
  43. Qual a quantidade de moléculas em 4,6 mols de \(\text{O}_2 \)?
  44. Qual a quantidade de átomos em 3,9 mols de \(\text{H}_2\text{S}\text{O}_4 \)?
  45. Qual a massa de oxigênio em 4 mols de água?

Desenvolvido por Fumachi