Química 15 c Flashcards
(11 cards)
Produção de Etanol e Carboidratos
O esquema mostra, de forma simplificada, a produção de etanol a partir do milho, destacando hidrólise e fermentação. A glicose (C6H12O6) é o principal combustível celular, usada por leveduras (fungos) na fermentação.
Carboidratos, proteínas e ácidos nucleicos formam polímeros, mas lipídios não. No esquema, o amido (polissacarídeo, polímero natural) é quebrado em glicose (monômero).
Monômeros (menores unidades) se unem por reações glicosídicas nos carboidratos, formando dissacarídeos (ex.: maltose) e, depois, o polímero (processo de polimerização). A hidrólise faz o inverso, quebrando o polímero em monômeros, como na digestão do amido por amilase salivar e pancreática, que o transforma em maltose.
Dissacarídeos e suas enzimas:
- Maltose (glicose + glicose): maltase.
- Sacarose (glicose + frutose): sacarase.
- Lactose (glicose + galactose): lactase.
Monossacarídeos principais: glicose, frutose, galactose (hexoses). Pentoses: ribose (RNA) e desoxirribose (DNA).
Polímeros importantes:
- Amido: reserva energética vegetal.
- Glicogênio: reserva em animais e fungos.
- Celulose: polímero de glicose, forma fibras vegetais (não digerimos por falta de celulase).
- Quitina: paredes celulares de fungos e exoesqueleto de artrópodes.
Proteínas têm aminoácidos como monômeros, formando peptídeos e proteínas. Ácidos nucleicos têm nucleotídeos, formando DNA e RNA.
Polimerização (condensação/desidratação) forma polímeros, liberando água. Hidrólise quebra polímeros, adicionando água.
Na produção de etanol, a hidrólise transforma o amido (macromolécula) em glicose (micromolécula), substrato usado pela levedura para produzir ATP e etanol.
Questão: A hidrólise na produção de etanol a partir do milho tem como função:
- Transformar o amido em glicose, utilizável pela levedura.
Errado:
- Converter glicose em sacarose (queremos quebrar, não formar).
- Ativar enzimas da planta (usamos o amido, não enzimas).
- Maceração para solubilização (sem relação).
- Padronizar grãos (milho é basicamente amido).
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Celulose: Representante de carboidrato (2).
Óleos vegetais/refinados: Constituintes majoritários são lipídios (3).
Bases nitrogenadas: Presentes nos ácidos nucleicos (adenina, guanina) (4).
Ligações peptídicas: Características das proteínas (ligação entre aminoácidos) (1).
O que é um heterociclo?
Um heterociclo é um composto cíclico (anel) que contém, além de átomos de carbono, pelo menos um átomo de outro elemento, como nitrogênio (N), oxigênio (O) ou enxofre (S). Esses anéis podem ser saturados (sem ligações duplas) ou insaturados (com ligações duplas ou aromáticos).
O que define um haleto de acila, e por que ele recebe esse nome?
Um haleto de acila é um composto com um grupo acila (R-C=O) ligado a um halogênio (F, Cl, Br ou I), com fórmula R-COX. O termo “acila” refere-se ao grupo acila, que é a parte R-C=O derivada de um ácido carboxílico, conectada ao haleto.
O que é estereoisomeria? Qual o outro nome que ela assume?
Estereoisomeria
A estereoisomeria, ou isomeria espacial, ocorre quando moléculas com a mesma fórmula molecular e ligações diferem na disposição espacial dos átomos. É dividida em isomeria óptica e geométrica (cis-trans). Visualiza-se como bonecos com mesma estrutura, mas braços em posições diferentes, mantendo a conectividade (dos membro), mas variando a orientação tridimensional.
O que é Isomeria Óptica?
O que são enantiômetros?
O que são diastereoisômeros?
Isomeria óptica
No átomo de carbono, estão ligados hidrogênio, flúor, cloro e bromo — quatro ligantes diferentes. Isso torna o carbono quiral ou assimétrico.
Por que assimétrico? Moléculas com carbonos quirais não têm planos de simetria; um lado não é idêntico ao outro. Pense nas mãos: a mão esquerda e a direita são imagens especulares, como objeto e reflexo no espelho. Ao tentar sobrepô-las, os dedos não se alinham, pois não são simétricas.
Compare com um frasco cilíndrico, que é simétrico. Sua imagem especular coincide ao sobrepô-lo, sendo aquiral. Moléculas quirais são assimétricas por falta de simetria.
Essas moléculas formam isômeros ópticos: uma é o objeto, outra é sua imagem especular. Têm as mesmas propriedades físicas e químicas, mas diferem na atividade óptica, desviando luz plano-polarizada para a direita ou esquerda.
Enantiômetros
Os tais enantiômeros, toda vez que temos um par de moléculas – não objetos, mas moléculas – que são imagens especulares uma da outra, chamamos de enantiômeros. Essas moléculas, que são como objeto e imagem, não podem ser sobrepostas. Assim como as nossas mãos, que são imagens especulares mas não se sobrepõem, essas moléculas são chamadas especificamente de enantiômeros.
Diastereoisômeros
Estereoisômeros têm mesma fórmula e ligações, mas arranjos espaciais distintos. Ácido fumárico e maleico são estereoisômeros por sua dupla ligação. No fumárico, grupos carboxila estão opostos (trans); no maleico, no mesmo lado (cis). Não são imagens especulares, logo, são diastereoisômeros, não enantiômeros.
Diferença entre estereoisomeria (isomeria espacial) geométrica e óptica.
Geométrica: cis ou trans.
Óptica: quiral
Qual é o papel dos gases estufa no efeito estufa e como eles contribuem para a manutenção da temperatura média da Terra?
Química ambiental é tema crucial no Enem, presente em várias competências. A atmosfera divide-se em troposfera (até 10 km, com efeito estufa e chuva ácida) e estratosfera (até 50 km, com camada de ozônio). Efeito estufa é fenômeno natural: gases estufa absorvem infravermelho térmico da Terra, devolvendo parte. Sol emite radiação; 50% chega à crosta, aquecendo-a. Terra emite infravermelho térmico. Sem gases estufa, temperatura seria -20°C; com eles, é 15°C. Gases principais: CO2, metano, óxido nitroso, CFCs, vapor d’água (não conta para aquecimento global). Eles absorvem e reemitem infravermelho, aquecendo a Terra.
Qual é o principal gás de efeito estufa que contribui para o aquecimento global, e por que ele é o mais significativo apesar de ter um potencial de aquecimento global menor que outros gases?
O problema do efeito estufa é sua intensificação pelo aumento de gases de efeito estufa na atmosfera, desde a Revolução Industrial, que absorvem mais radiação infravermelha, elevando a temperatura e causando aquecimento global. O CO2 é o principal contribuinte por sua abundância e emissões, com potencial de aquecimento global (PAG) de 1, enquanto metano (PAG 21) e CFC (PAG 12.400) têm menor impacto, este último por baixa emissão. O vapor d’água, regulado pelo ciclo natural, não é alvo de controle, pois sua quantidade é constante, e mitigar outros gases o regula indiretamente.
Quais atividades humanas mais contribuem para o aquecimento global e como elas afetam o ciclo de carbono e o efeito estufa?
Desmatamento e queimadas eliminam vegetais que capturam CO2 via fotossíntese, liberando-o como gás. Combustíveis fósseis (gasolina, diesel) emitem CO2 de eras antigas, fora do ciclo atual. Biocombustíveis (etanol, biodiesel) emitem menos, usando biomassa atual. Pecuária de ruminantes (bovinos, ovinos) gera metano, 21 vezes mais potente que CO2, intensificando o aquecimento global.
Quais são as principais causas e consequências da chuva ácida, considerando os poluentes envolvidos e seus impactos ambientais e estruturais?
A chuva normal tem pH ~5,6 devido ao CO2, que forma ácido carbônico. Chuva ácida, com pH <5,6, é prejudicial e causada por poluentes como SO2 (de combustíveis fósseis) e óxidos de nitrogênio (de motores e indústrias). SO2 forma ácido sulfuroso (H2SO3) ou sulfúrico (H2SO4), e NO2 (de NO oxidado) forma ácidos nitroso (HNO2) e nítrico (HNO3), reduzindo o pH. Consequências incluem acidificação do solo e água, prejudicando culturas e vida aquática, corrosão de metais e desgaste de monumentos de mármore (CaCO3).
