Soluções – Química 208

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Autor: Davi Maricato


INICIANTE

A) A reação nuclear que ocorre em bombas de hidrogênio é de fusão, onde o deutério ($^2_1H$) se funde com o trítio ($^3_1H$), formando o hélio-4 ($^4_2He$) e liberando um nêutron ($^1_0n$) e energia. Essa reação não é a mesma que ocorre em reatores nucleares, uma vez que estes utilizam reações de fissão nuclear, onde núcleos de isótopos instáveis decaem em núcleos mais leves e estáveis, liberando partículas e energia no processo.

B) A combustão incompleta do gás metano (CH4) pode ser equacionada através das seguintes reações balanceadas:

CH4(g)+32O2(g)CO(g)+2H2O(g)CH_4(g) + \frac{3}{2}O_2(g) \rightarrow CO(g) + 2H_2O(g)
CH4(g)+O2(g)C(s)+2H2O(g)CH_4(g) + O_2(g) \rightarrow C(s) + 2H_2O(g)

A principal fonte de energia da combustão do metano é proveniente do rearranjo das ligações entre átomos. Para ligações químicas serem quebradas, energia deve ser fornecida, e quando são formadas, energia é liberada.

No caso da combustão do metano, a energia liberada pela formação de ligações C=O e O-H é maior que a energia necessária para inicialmente romper as ligações C-H e O=O, e através desse rearranjo há liberação de energia.


INTERMEDIÁRIO

A) Visto que o ácido aspártico é um aminoácido e possui tanto um grupo amina quanto dois grupos carboxila, ele pode existir na forma de zwitterion. Quando depositado sobre o papel da fase estacionária, as hidroxilas podem desprotonar, enquanto o grupo amina pode protonar.

Ao adquirir cargas, o ácido aspártico torna-se capaz de realizar interações íon-dipolo, mais fortes que as ligações de hidrogênio realizadas pela glicose. Portanto, espera-se que o ácido aspártico ficará mais retido pela fase estacionária que a glicose.

B) O fator de retardamento ($R_f$) pode ser definido como:

Rf=dista^ncia percorrida pela substa^nciadista^ncia percorrida pela frente da fase moˊvelR_f = \frac{distância\ percorrida\ pela\ substância}{distância\ percorrida\ pela\ frente\ da\ fase\ móvel}

Como definido no item A, sabemos que o ácido aspártico ficará mais retido pela fase estacionária que a glicose. Ou seja, a distância percorrida pelo ácido aspártico será menor que a distância percorrida pela glicose.

Dessa maneira, podemos concluir que o fator de retardamento da glicose será maior que o fator de retardamento do ácido aspártico. Logo:

Rf(glicose)>Rf(aˊcido aspaˊrtico)R_f(glicose) > R_f(ácido\ aspártico)

C) Ao aumentar a proporção de acetato de etila presente na fase móvel, ela se torna mais polar e, portanto, compete mais com a celulose pela interação com as substâncias aplicadas. Ou seja, espera-se que tanto o ácido aspártico quanto a glicose tenham uma interação maior com a fase móvel, promovendo seu deslocamento.

Logo, os fatores de retardamento de ambas as substâncias aumentam, visto que a distância percorrida por ambas será maior.


AVANÇADO

A formação do carbocátion deixa o carbono do topo deficiente em elétrons e leva-o a uma geometria aproximadamente trigonal plana (hibridação sp²) e a formação de um orbital p puro.

Desse jeito, as ligações $\sigma_{C-C}$ adjacentes podem interagir com esse orbital vazio por hiperconjugação ($\sigma \rightarrow p$), promovendo a deslocalização da densidade eletrônica pelo sistema.

Essa interação é o que aumenta o caráter de ligação das três ligações C–C que foram destacadas. Como consequência, elas se tornam mais fortes e, portanto, mais curtas, o que explica a diminuição observada no comprimento das ligações.


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