Apostila Anglo - Física, Química e Biologia - 3º ano/Livro 2 - Material Adaptado by espacomosaico24

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Sumário Setor A

Aula 9 --- Conceito de força ....................................................................03 Aula 10 --- Resultante e componentes de uma força .......................09 Aula 11 --- Massa e peso: conceitos e medidas.................................... 16 Aula 12 --- Relacionando força, massa e movimento (princípio da inércia e princípio fundamenta da Dinâmica),...................................... 21 Aula

---

Aplicações

princípio

fundamental

Dinâmica......................................................................................................... 26 Aula 14 --- Princípio da ação e reação ...................................................32 Aula 15 --- Corpos sobre apoio horizontal .........................................38 Aula 16 --- Sistemas de corpos interligados.......................................43

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Página de referência: 333

Conceito de força e sua classificação: • Força é uma grandeza vetorial que caracteriza a ação de um corpo sobre outro. • Condição de existência: um par de corpos. • Efeitos da força: deformação do corpo e/ou a alteração da velocidade. • Aparelho destinado à medida de força: dinamômetro. • Unidade de força no Sistema Internacional de Unidades (SI): newton (N). • Tipos de força: – De campo (elétrico, magnético e gravitacional – peso); – De contato: puxão (que impede empurrão

separação),

(que

penetração)

impede

esfregação

(que impede ou dificulta o escorregamento).

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Página de referência: 334

1--- O pêndulo tem uma importância singular na história da Física. Desde a descoberta de Galileu Galilei de que o período do pêndulo – tempo para realizar uma oscilação completa – só depende do comprimento dele, e não da amplitude, contanto que esta seja pequena, têm sido construídos relógios de pêndulo. Milhares desses relógios ainda podem ser vistos nas igrejas e em locais como estações de trem e a sede do Parlamento inglês. Construindo um pêndulo, em 1851, J. B. L. Foucault reforçou a hipótese de rotação da Terra. O pêndulo de Foucault foi usado para estudar a variação do campo gravitacional em diferentes pontos da Terra. O

pêndulo

instrumento

muito

simples

construir, já que é apenas um corpo preso, por meio de um fio ou uma haste, a um ponto fixo. Suponha que um pêndulo seja abandonado do repouso da posição A da figura.

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Página de referência: 334

As forças que agem na esfera ao passar pelo ponto B, no qual o fio é vertical, estão mais bem representadas na alternativa (desprezar a resistência do ar):

(

)

(

)

2--- Balista era um arco de grandes dimensões utilizado pelos romanos para lançar flechas, pedras e demais objetos capazes de atormentar seus inimigos. Do nome desse instrumento veio a expressão “movimento balístico”, que é aplicado ao

movimento

qualquer

corpo

lançado no espaço. Desprezando-se a resistência do ar, as forças que agem sobre um corpo lançado verticalmente para cima em um instante qualquer

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durante a subida e em um instante qualquer durante a descida estão mais bem representadas na alternativa:

3---- Se o veículo mostrado na figura está em repouso em um trecho inclinado de uma rua, as forças que agem sobre ele são:

(

) somente as forças aplicadas pelo apoio.

(

) o peso e a força aplicada pelo apoio, que pode

ser decomposta em normal e atrito.

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Atividades Adaptadas 1---- Complete: • Força é uma _____________________ vetorial que caracteriza

______________________

_______________________ sobre outro.

2---- Quais são os Efeitos da força? (

) deformação do corpo e/ou a alteração da

velocidade. (

) aperfeiçoamento do corpo e/ou a alteração da

velocidade. 3---- Escreva quais são os tipos de força: – De ________________________ (elétrico, magnético e gravitacional – peso); –

_______________________:

separação),

empurrão

(que

puxão

impede

(que

impede

penetração)

esfregação (que impede ou dificulta o escorregamento).

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Página de referência: 336

1. Conceito de resultante e sua determinação A resultante do sistema de forças que agem em um corpo produz o mesmo efeito dinâmico que o sistema:

2. Conceito de componentes de uma força e sua obtenção As componentes de uma força são duas (ou três) forças equivalentes a ela. Quando

duas

componentes

têm

direções

perpendiculares entre si, são chamadas de componentes ortogonais.

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Página de referência: 336

3. Aplicação das componentes A vantagem da substituição de uma força pelas suas componentes é, entre outras, facilitar a operação de soma vetorial. O diagrama de blocos a seguir apresenta uma maneira de calcular a intensidade da força a partir de suas componentes: Um sistema de forças age sobre um corpo.

Comece por determinar as componentes de cada uma das forças nas direções X e Y.

Some as componentes na direção X.

Some as componentes na direção y.

As componentes da resultante estão determinadas.

Conhecendo-se as componentes da resultante, a intensidade dela pode ser determinada pelo teorema de Pitágoras.

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Página de referência: 337

1--- O funcionamento dos dinamômetros tradicionais é baseado na deformação de uma mola existente em seu interior. Existem vários tipos de dinamômetro, incluindo os digitais. Na montagem da figura, uma extremidade do dinamômetro D é presa na parede, enquanto à outra são aplicadas duas forças, F e G, de intensidades 6 N e 8 N, respectivamente.

a) Determine a indicação do dinamômetro no caso de 0 = 0°.

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b) Determine a indicação do dinamômetro no caso de 0 = 90°.

c) Determine o intervalo de valores indicados pelo dinamômetro DE 0 u variar entre 0° e 180°.

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2--- Um trator reboca uma pedra de peso 1 000 N (figura 1) aplicando sobre ela a força T, mostrada em destaque e em escala (figura 2).

Sabendo-se que a intensidade do atrito entre a pedra e o solo corresponde a 50% da intensidade da força normal, a intensidade da força resultante R, suposta horizontal, é: a) 50 N

b) 100 N

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Atividades Adaptadas

1---- Coloque V de verdadeiro e F de falso.

( _____ )A resultante do sistema de forças que agem em um corpo produz diferentes efeitos dinâmico que o sistema.

( _____ )A resultante do sistema de forças que agem em um corpo produz o mesmo efeito dinâmico que o sistema.

2----

Quando

duas

componentes

têm

direções

perpendiculares entre si, são chamadas de quê?

______________________________________________________________ ______________________________________________________________

3---- A vantagem da substituição de uma força pelas suas componentes é: (

) facilitar a operação de soma vetorial.

(

) dificultar a operação de soma vetorial.

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Página de referência: 340

1. Conceitos, unidades e processos de medida de massa e peso

2. Campo gravitacional • Intensidade do campo gravitacional:

• Constante universal da gravitação:

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1---- (Mack-SP) Quando o astronauta Neil Armstrong desceu do módulo lunar e pisou na Lua, em 20 de julho de 1 6 , a sua massa total, incluindo seu corpo, trajes especiais

equipamento

sobrevivência,

era

aproximadamente 300 kg. O campo gravitacional lunar é, aproximadamente, 1/6 do campo gravitacional terrestre. Se

aceleração

gravidade

Terra

aproximadamente 10,0 m/s2, podemos afirmar que:

(

) a massa total de Armstrong na Lua é de 300 kg e

seu peso é 500 N.

(

) a massa total de Armstrong na Terra é de 50,0

kg e seu peso é 3 000 N.

2. É comum as pessoas acreditarem que a intensidade do

campo

gravitacional

sempre

mesma

independentemente do local. Na verdade, quanto maior a altura, menor a intensidade do campo gravitacional. Por exemplo, a imagem ao lado é da Estação Espacial Internacional orbitando a Terra. No local da órbita dessa

estação

espacial,

intensidade

campo

gravitacional é de aproximadamente 8,84 N/kg.

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Admitindo que o raio

Terra é 6 400 km e que a altitude da Estação Espacial Internacional é cerca de 340 km, pede-se:

a) A massa do planeta Terra.

b) A intensidade do campo gravitacional na superfície da Terra.

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Atividades Adaptadas

1--- Qual é o conceito de massa?

______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

2--- Qual é o conceito de peso?

3---- Em que medimos a massa?

(

) balança;

(

) termômetro;

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Página de referência: 343

1. Enunciados do princípio da inércia Se, em dado instante, um corpo está em repouso, ele tende a permanecer em repouso. Se, em dado instante, um corpo está em movimento com certa velocidade, ele tende a permanecer em movimento retilíneo com a mesma velocidade. Ou Se a resultante das forças que agem sobre o corpo é nula, a velocidade vetorial é constante. Reciprocamente, se a velocidade vetorial é constante, a resultante é nula.

2. Enunciado do princípio fundamental da Dinâmica Como

vimos,

princípio

inércia

pode

ser

matematicamente escrito da seguinte forma:

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Página de referência: 343

A negação de uma informação implica a negação da outra:

O princípio fundamental da Dinâmica estabelece a relação entre a resultante das forças que agem sobre um corpo de massa m e a aceleração a que ele é submetido. Inúmeras experiências mostram que essas grandezas estão relacionadas pela expressão:

denominada equação fundamental da Dinâmica.

1----- (Vunesp) Em uma operação de resgate, um

helicóptero

sobrevoa

horizontalmente uma região levando pendurado um recipiente de 200 kg (peso 2 000 N) com mantimentos e materiais

primeiros

socorros.

recipiente

transportado em movimento retilíneo e uniforme, sujeito às forças peso (P), de resistência do ar horizontal (F) e tração (T), exercida pelo cabo inextensível que o prende ao helicóptero.

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Sabendo que o ângulo entre o cabo e a vertical vale 0, e que sen= 0,6, cos 0= 0,8, a intensidade da força de resistência do ar que atua sobre o recipiente vale, em N: (

) 1 500;

(

) 1 750;

2--- Um corpo de massa m 5 3 kg está em repouso sobre um plano horizontal. A partir de dado instante (t 5 0) passa

agir

sobre

ele

uma

força

horizontal,

constante, que faz com que o corpo percorra 40 m em 4 s. Sabendo que o atrito entre o corpo e o apoio é constante de intensidade 10 N, a intensidade da força F é, em newtons: (

) 15;

(

) 25;

3--- Dois corpos A e B, de massas 2 kg e 4 kg, respectivamente, são abandonados ao mesmo tempo do repouso de uma altura H = 5 m. Desprezando a resistência do ar e considerando g= 10 N/kg, está correto afirmar que: (

) o corpo B chega primeiro ao solo com

velocidade maior que A. (

) as acelerações dos corpos são iguais a 10 m/s2

e eles chegam juntos ao solo com velocidade 10 m/s.

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Atividades Adaptadas 1---- Se, em dado instante, um corpo está em repouso, ele tende a permanecer em: (

) repouso;

(

) movimento;

2---- Se, em dado instante, um corpo está em movimento com certa velocidade, ele tende a permanecer em: (

) movimento retilíneo com a mesma velocidade.

(

) movimento retilíneo com a velocidade diferente.

3----- Se a resultante das forças que agem sobre o corpo é nula, a velocidade vetorial é: (

) constante;

(

) decimal;

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Página de referência: 346

Aplicações do princípio fundamental da Dinâmica em diferentes tipos de movimento Fundamento teórico A equação fundamental da Dinâmica, R=mγ, estabelece a relação entre o sistema de forças que age em um corpo e a aceleração que ele adquire. Procedimento recomendável Em muitas situações é possível prever a direção e o sentido da aceleração do movimento e, em tais casos, é recomendável o seguinte procedimento para a aplicação do princípio fundamental da Dinâmica:

• assinale as forças que agem no corpo;

• decomponha cada uma das forças em duas direções: uma perpendicular à aceleração e outra na direção da aceleração;

• aplique a equação fundamental da Dinâmica em cada direção lembrando que, na direção perpendicular à aceleração, a resultante tem de ser nula e, na direção da aceleração, igual ao produto da massa pela aceleração.

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Página de referência: 346

1---- Para determinar a aceleração de um carro que percorre uma trajetória retilínea e horizontal, utilizouse um acelerômetro, que consiste em um corpo de massa m preso ao teto do veículo por meio de um fio bem flexível.

Seja 0 o ângulo que o fio forma com a vertical durante o movimento, g a aceleração da gravidade e a a aceleração do carro, suposta constante. Então é correta a expressão: (

) a = g. sem 0

(

) a = g. tg0

2--- O pêndulo é constituído de uma esfera de pequenas dimensões presa a um ponto fixo por meio de um fio bem flexível. Se o corpo é impulsionado de modo a percorrer uma trajetória plana, horizontal e circular, o pêndulo é denominado cônico. A imagem a seguir é um exemplo de um

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pêndulo cônico aplicado em um brinquedo de parque de diversões.

Desprezando-se eventuais atritos, o período de um pêndulo cônico que tem 0,5 m de comprimento e 0,3 m de raio é, aproximadamente: (

) 1,26 s.

(

) 0,215 s.

3-- Um skate é abandonado do estado de repouso em um ponto A de uma rampa que forma um ângulo de 308 com a horizontal, conforme a figura a seguir.

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Determine, desprezando eventuais atritos: a) a aceleração do skate.

b) o tempo que o skate gastaria para atingir o ponto B, sabendo-se que AB 5 1,60 m.

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Atividades adaptadas 1---- Complete: A equação fundamental da ___________________________, R=mγ,

estabelece

relação

entre

__________________________ de forças que age em um corpo e a __________________________________ que ele adquire.

2---- Em muitas situações é possível prever o quê? (

) a direção e o sentido da aceleração do

movimento. (

) a direção e tempo do movimento.

3---- a equação fundamental da Dinâmica em cada direção lembrando que, na direção perpendicular à aceleração, a resultante tem de ser: (

) nula;

(

) inversa;

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Página de referência: 350

Enunciado e aplicações do princípio da ação e reação Enunciado do princípio da ação e reação Se um corpo A aplica sobre um corpo B uma força F(A/B), B aplica sobre A uma força F(B/A) de mesma direção, mesma intensidade, mas sentido contrário. As forças que constituem um par ação-reação... • ... correspondem a um par de corpos; • ... não apresentam necessariamente os mesmos efeitos; •

...

não

equilibram,

pois

estão

corpos

diferentes; • ... correspondem a uma única interação e, por isso, são de mesma natureza; • ... apresentam mesma intensidade, mesma direção e sentidos contrários.

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Página de referência: 350

1. Um aprendiz de patinação descobre que consegue se movimentar empurrando uma parede. Esta descoberta: (

) está relacionada ao princípio da ação e reação,

mas neste caso a ação é muito maior que a reação. (

) é um exemplo de aplicação do princípio da ação e

reação. 2. Um trator (t) puxa uma pedra muito pesada (p) utilizando uma corrente muito mais leve que a pedra e que o trator.

Pede-se: a) Indique e descreva, sem preocupação com a escala, as forças horizontais que agem no trator e na pedra, bem como as respectivas reações. Despreze o peso da corrente.

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b) De acordo com o princípio da ação e reação, a força

que

trator

exerce

pedra

tem

mesma

intensidade, mesma direção e sentido contrário ao da força que a pedra exerce no trator. Alguém poderia concluir que, em consequência, o sistema não se move. Explique o que há de errado nesta conclusão e por que o trator consegue movimentar a pedra.

3. Considere as afirmações a seguir: I. O movimento de uma pessoa, bem como de muitos animais, pode ser explicado pelo princípio da ação e reação aplicado à força de atrito entre o pé da pessoa e o piso.

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II. O sistema de propulsão de um avião a hélice ou de um barco movido a hélice pode ser explicado pelo princípio da ação e reação. III. O sistema de propulsão a jato pode ser explicado pelo princípio da ação e reação. IV. O princípio da ação e reação pode ser aplicado a forças de campo. Estão corretas: d) somente as afirmações III e IV. e) todas as afirmações. 4. Na situação esquematizada na figura a seguir, há dois barcos idênticos, inicialmente em repouso nas águas tranquilas de um lago. Em cada barco há um pescador, as massas dos pescadores são iguais, e o pescador que está no barco A segura uma corda que está presa ao barco B. Se o pescador puxa a corda, desprezando o atrito entre os barcos e a água, podemos afirmar que:

dois

barcos

vão

aproximar

deslocamentos dos barcos até o ponto de encontro serão iguais em módulo. b) apenas o barco A vai se movimentar.

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Atividades adaptadas 1---- Complete: Se um corpo A aplica sobre um corpo B uma força F(A/B), B aplica sobre A uma força F(B/A) de mesma ________________________, mesma ______________________________, mas sentido ___________________________________.

2---- Coloque V de verdadeiro e F de falso. As forças que constituem um par ação-reação... ( ______ ) correspondem a um par de corpos; ( ______ ) correspondem a um trio de corpos; ( ______ ) não apresentam necessariamente os mesmos efeitos; ( ______ ) apresentam necessariamente os mesmos efeitos; ( ______ ) não se equilibram, pois estão em corpos diferentes;

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Página de referência: 354

Aplicações do princípio da ação e reação para o caso do corpo apoiado em um apoio horizontal Forças que agem em um corpo apoiado sobre um plano horizontal e suas reações. • P: peso. É a força com que a Terra atrai o corpo. • 2P: reação de P. É a força com que o corpo atrai a Terra. • N: normal. É a força que impede a penetração. • 2N: reação de N. Pontos de atenção

Peso

normal

não

constituem um par ação-reação, pois correspondem a diferentes interações

têm

naturezas

diferentes.

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Página de referência: 354

2) A força que age no apoio é a normal, não o peso.

3) O peso e a normal não têm, necessariamente, a mesma intensidade.

4) Se o sistema constituído de apoio e de corpo acelera para cima, como acontece, por exemplo, em um elevador acelerando para cima, então N > P.

5) Se o sistema constituído de apoio e de corpo acelera para baixo, como acontece, por exemplo, em um elevador acelerando para baixo, então N < P.

1. Com relação às forças que agem em um corpo apoiado no piso de um elevador, podemos afirmar que: (

) o peso do corpo e a normal aplicada pelo piso

do elevador constituem um par ação-reação. (

) se o elevador está subindo em movimento

acelerado, a normal aplicada pelo piso do elevador ao corpo tem intensidade maior que o peso do corpo.

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2. (UFF-RJ) O elevador de passageiros começou a ser utilizado em meados do século XIX, favorecendo o redesenho

arquitetônico

das

grandes

cidades

modificando os hábitos de moradia. Suponha que o elevador de um prédio sobe com aceleração constante de 2,0 m/s², transportando um passageiro de massa 50 kg. Durante esse movimento de subida, o piso do elevador fica submetido à força de: (Dado: aceleração da gravidade 5 10 m/s²) (

) 500 N

(

) 600 N

3. Um foguete percorre uma trajetória retilínea vertical com a finalidade de pousar em um planeta que apresenta, nas proximidades de sua superfície, um campo gravitacional de 6 m/s2. Para preservar a segurança e o conforto dos passageiros, a normal aplicada pelo piso do foguete nos passageiros não pode superar o peso que o passageiro teria na superfície da Terra, conforme imagem a seguir. (

) tem de descer com aceleração máxima, em

módulo, de 4 m/s². (

) tem de descer com aceleração nula, ou seja,

com velocidade constante.

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Atividades adaptadas 1---- Coloque V de verdadeiro e F de falso. Forças que agem em um corpo apoiado sobre um plano horizontal e suas reações. • _____________: peso. É a força com que a Terra atrai o corpo. • _____________: reação de P. É a força com que o corpo atrai a Terra. •______________: normal. É a força que impede a penetração. • _____________: reação de N. 2---- Sobre os Pontos de atenção: (

) Peso e normal não constituem um par ação-

reação, pois correspondem a diferentes interações e têm naturezas diferentes. (

) Peso e normal constituem um par ação-reação,

pois correspondem a interações e naturezas iguais.

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Página de referência: 357

O fio ideal é um elemento transmissor de força • Fio é uma expressão genérica que designa qualquer elemento transmissor de força de tração. A corrente da figura é um elemento transmissor de força de tração. É um fio. • O fio é considerado ideal se tem massa muito menor que a massa do corpo que recebe a força. • Se a massa da corrente é muito menor que a massa da pedra: T 5 T'.

• Se o fio é ideal, as forças que agem sobre ele podem ser omitidas e podemos dizer que o trator puxa a pedra e, pelo princípio da ação e reação, a pedra puxa o trator.

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Página de referência: 357

• O dinamômetro ideal indica a força transmitida.

1. Um professor de Física explica a seus alunos que o dinamômetro é um aparelho destinado a medir forças e que indica a força que transmite. Como exemplo de aplicação, pendura um corpo de peso 20 N no teto da sala

por

meio

fio

qual

intercala

dinamômetro. Como o corpo está em equilíbrio, a força transmitida até o teto é 20 N e, portanto, a indicação do dinamômetro é 20 N.

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Depois montagens

explicação,

esquematizadas

professor a

seguir,

realizou

nas

quais

as o

dinamômetro é sempre representado por um pequeno retângulo próximo do qual há a letra D e um número. As situações são sempre de equilíbrio, são desprezíveis eventuais atritos e todos os corpos têm peso 20 N.

As indicações dos dinamômetros D1, D2 e D3 são, respectivamente: (

) 20 N; zero; 20 N;

(

) 20 N; 20 N; 20 N;

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2. Durante a construção de um prédio, um guindaste tem de erguer do piso uma carga de 600 kg de massa até uma altura H em relação ao ponto de partida. A carga está inicialmente em repouso, seu movimento é vertical e para cima e a velocidade da carga segue no gráfico apresentado (adote g 5 10 m/s²).

Supondo que as únicas forças que agem na carga sejam o peso e a força de tração, a intensidade da tração será: (

) 7 200 N no intervalo 0 a 3 s, 6 000 N no

intervalo 3 s a 10 s, 4 200 N no intervalo 10 s a 12 s. (

) 6 000 N no intervalo 0 a 12 s.

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3. No sistema esquematizado na figura, os corpos são abandonados do estado de repouso e não há atritos a considerar.

Nessas condições, sendo mA, mB e mC as massas dos corpos A, B e C e g a aceleração local da gravidade, a intensidade da força que o bloco A exerce no bloco B é: (

) nula.

(

)

Atividades adaptadas 1---- O que é o fio? ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

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Sumário Setor B

Aula 9 --- Calor e seus mecanismos de transferência .....51 Aula 10 --- Quantidade de calor sensível ............................57 Aula 11 --- Quantidade de calor latente ..............................62 Aula 12 --- Sistema termicamente isolado ............................66 Aula 13 --- Variáveis de estado de um gás e sua energia interna ...........................................................................................70 Aula 14 --- Trabalho da força de pressão ...........................74 Aula 15 --- Primeira lei da Termodinâmica .............................78 Aula 16 --- Máquinas térmicas ..................................................83

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Página de referência: 363

1. Temperatura (T ou u) •

Temperatura

uma

grandeza

física

escalar

relacionada à energia cinética média ,Ec. das partículas que compõem o corpo. • Se a temperatura for expressa na escala Kelvin, será diretamente proporcional à energia cinética média: Ec. constante . T.

A energia cinética média das partículas de A é maior que a energia cinética média das partículas de B.

2. Energia térmica A

energia

corresponde

térmica à

soma

todas as energias cinéticas associadas às partículas de um corpo.

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Página de referência: 363

3. Calor

Calor é a parcela da energia térmica transferida, espontaneamente, do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura. Observação: Como efeito global, as trocas de calor cessam quando os corpos atingem a mesma temperatura (equilíbrio térmico).

4. Mecanismos de transferência de energia térmica

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Página de referência: 364

• Condução: transferência de energia térmica por meio de colisões entre as partículas do corpo, sem que ocorra transporte de matéria. • Convecção: transferência de energia térmica que ocorre devido à movimentação de um fluido (gás ou líquido) com temperaturas diferentes. • Irradiação: transferência de energia térmica do corpo mais quente para o corpo menos quente por meio de ondas eletromagnéticas. Observação: Todo corpo na natureza é um emissor e também um receptor de radiações eletromagnéticas.

1. (Enem) Nos dias frios, é comum ouvir expressões como: “Esta roupa é quentinha” ou então “Feche a janela para o frio não entrar”. As expressões do senso comum utilizadas estão em desacordo com o conceito de calor da Termodinâmica. A roupa não é “quentinha”, muito menos o frio “entra” pela janela.

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A utilização das expressões “roupa é quentinha” e “para o frio não entrar” é inadequada, pois o(a): (

) roupa absorve a temperatura do corpo da

pessoa, e o frio não entra pela janela, o calor é que sai por ela. (

) calor não está contido num corpo, sendo uma

forma de energia em trânsito de um corpo de maior temperatura para outro de menor temperatura. 2.

finalidade

uma

geladeira é, além de resfriar os alimentos, reduzir ao mínimo as trocas de calor entre o meio exterior e seu interior. Suponha

geladeira

foto ao lado. Um fator na concepção dessa geladeira que favorece seu funcionamento é ter: (

) as prateleiras vazadas, que impedem a condução

de calor pelo seu interior. (

)

congelador

instalado

sua

porção

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superior, que facilita as trocas de calor por convecção.

Atividades adaptadas 1---- O que é temperatura? ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

2---- O que é a energia térmica? (

) A energia térmica corresponde à soma de todas

as energias cinéticas associadas às partículas de um corpo. (

) A energia térmica corresponde à diminuição de

todas as energias cinéticas associadas às partículas de um corpo. 3---- Complete: Condução: transferência de _________________________ térmica por meio de colisões entre as partículas do ___________________________, sem que ocorra transporte de ________________________________.

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Página de referência: 367

Trocas

calor

sem

mudança

estado

agregação

Quantidade de calor sensível: A tabela a seguir apresenta valores aproximados de calor específico de algumas substâncias à pressão de 1 atm. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2021 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 367

(UFU-MG) Assim como uma lâmpada, o Sol também tem associado a ele um valor de potência. Um método usado para determinar a potência do Sol é calcular quanta energia a Terra recebe dele por unidade de tempo. Para tal, pode-se usar uma lata cilíndrica de alumínio, pintada na cor preta, que funcionará como um corpo negro. Em uma situação experimental, foi usada uma lata cuja face que recebe diretamente os raios solares possui as dimensões

sombra

projetada

sobre

suporte,

conforme esquema ao lado. O recipiente foi totalmente preenchido com 500 ml de água pura à temperatura de 25 8C e exposto ao Sol durante 5 minutos. Após esse tempo, a água atingiu 26 8C. Com base nas informações, faça o que se pede.

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a) Considerando que a massa de alumínio da lata é muito menor do que a da água nela contida, despreze o calor recebido pelo recipiente e considere que a elevação de temperatura do líquido se deu unicamente pelo calor recebido do Sol. A partir dos dados indicados, calcule quantos joules de energia a água recebeu por segundo.

b) Considerando que os raios solares atingiram diretamente a área da lateral da lata, calcule quantos joules de energia cada centímetro quadrado dessa área recebeu a cada segundo. (Suponha que a superfície da lata exposta à radiação solar tenha área igual à de sua sombra.)

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Atividades adaptadas

1---- Complete da tabela:

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Página de referência: 370

1. Nomenclatura Observações: 1) Na fusão e na vaporização, substância

a absorve

calor. 2) Na liquefação e na solidificação,

substância cede calor. 2. Curva de aquecimento da água (p 5 1 atm)

A: início da fusão (só há gelo no recipiente). B: término da fusão (só há água no recipiente). C: início da vaporização (só há água no recipiente). D: término da vaporização (só há vapor no recipiente).

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Página de referência: 370

3. Quantidade de calor trocado pelo corpo durante sua mudança de estado Q=m.l em que L é o calor latente de mudança de estado.

4. Alguns exemplos de valores aproximados de calor latente L (p 5 1 atm)

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(Fac. Albert Einstein) Sabe-se que um líquido possui calor específico igual a 0,58 cal/g ? 8C. Com o intuito de descobrir o valor de seu calor latente de vaporização, foi realizado um experimento onde o líquido foi aquecido por meio de uma fonte de potência uniforme, até sua total vaporização, obtendo-se o gráfico ao lado. O valor obtido para o calor

latente

vaporização do líquido, em cal/g, está mais próximo de: (

) 100

(

) 200 Atividades adaptadas

1---- Complete: 1)

fusão

vaporização,

substância

______________________________ calor. 2) Na liquefação e na solidificação, a substância ____________________________ calor.

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Página de referência: 373

Trocas de calor em um sistema termicamente isolado

1. Em uma cozinha industrial, deseja-se obter água a 30 °C. Para isso, mistura-se água de torneira a 20°C com água quente a 80 °C. Em uma panela de capacidade térmica de 500 cal/°C contendo 8 L de água quente em equilíbrio térmico,

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despeja-se água da torneira a uma vazão de 3 L/min durante certo intervalo de tempo. Esse intervalo de tempo, em minutos, está entre: (

) 13 e 15;

(

) 15 e 17.

2. Em uma garrafa térmica de capacidade térmica desprezível, uma pessoa despeja 200 g de suco a 20 °C e 70 g de gelo a 0 °C. O calor específico do suco vale 1,0 cal/g ? °C e o calor latente de fusão do gelo, 80 cal/g. Depois de atingido o equilíbrio térmico, determine a temperatura final da mistura, considerando que o sistema seja termicamente isolado.

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Atividade adaptada

1---- Complete:

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Página de referência: 376

1. As variáveis de estado

2. Equação geral dos gases perfeitos

3. Equação de Clapeyron

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Página de referência: 377

Gráficos

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(PUC-SP – Adaptada) Um gás monoatômico submetido a uma pressão de 1 atm possui volume de

000

cm3

quando

sua

temperatura é de 300 K. Após sofrer uma expansão isobárica, seu volume é aumentado para 300% do valor inicial. Nessa

transformação,

determine

variação

energia interna do gás, em joules. (

) 100;

(

) 300; Atividades adaptadas

1---- Associe:

volume

temperatura

pressão

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Página de referência: 381

1. Trabalho da força de pressão na transformação isobárica

Trabalho

força

pressão

uma

transformação qualquer

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Página de referência: 381

3. Interpretação do sinal associado ao trabalho da força de pressão do gás

1. Em um recipiente cilíndrico, 0,25 mol de um gás ideal se encontra em um estado termodinâmico A. Por meio de trocas de energia, o gás evolui a outro estado B. O diagrama a seguir mostra a transformação de A para B. Considerando constante

que

universal

a dos

gases perfeitos seja R 5 8 J/mol ? K, a quantidade de energia

mecânica

trocada

entre o gás e o meio na transformação A → B é: (

) 1 500 J e o gás

transfere essa quantidade de energia. (

) 1 200 J e o gás

transfere essa quantidade de energia.

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2. (UPE) Um gás ideal é submetido a um processo termodinâmico ABCD, conforme ilustra a figura a seguir.

Sabendo que o trabalho total associado a esse processo é igual a 1 050 J, qual o trabalho no subprocesso BCD? (

) 60 J;

(

) 990 J;

Atividades adaptadas 1---- Coloque E expansão, C de compressão ou I de isovolumétrica, dos conceitos a seguir: ( ______ ) O gás transfere energia mecânica ao meio. ( ______ ) O gás recebe energia mecânica do meio. ( ______ ) O gás não troca energia mecânica com o meio.

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Página de referência: 385

1. Análise das trocas de energia entre o gás e o meio

2. Interpretação do sinal das grandezas associado às energias

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1. (UFU-MG) Em um recipiente contendo um líquido, é imerso um cilindro contendo gás ideal, confinado por um êmbolo móvel, conforme as figuras adiante.

O recipiente está sobre uma fonte térmica e a base do recipiente é diatérmica, permitindo trocas de calor entre a fonte e o recipiente. As demais paredes do recipiente são adiabáticas e as paredes do cilindro que contém o gás são diatérmicas. A fonte térmica fornece 2 000 J para o sistema formado pelo líquido e o gás, conforme figura (I). Devido ao calor fornecido pela fonte térmica, a temperatura do líquido aumenta em 3 K, consumindo 1 500 J. Por outro lado, o gás realiza uma expansão com um aumento de volume de 8 m3, a uma pressão constante de 50 N/m2, como representado na figura (II) ao lado.

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a) Calcule o trabalho realizado pelo gás. ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

b) Calcule a variação da energia interna do gás. ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

c) Nesse processo, o que acontece com a energia cinética das partículas que compõem o gás: aumenta, diminui ou não muda? Justifique a sua resposta. ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

2. (Unesp – Adaptada) Certa quantidade de gás está contida num cilindro que tem um pistão de 1 kg. Transfere-se ao gás uma quantidade de calor Q1 = 7 joules e o pistão sobe de uma altura h.

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A seguir, o pistão é travado e o gás é resfriado até a mesma temperatura inicial T0, retirando uma quantidade de calor Q2 = 5 joules.

Desprezando o atrito do pistão com as paredes do cilindro e as perdas de calor e considerando que esse experimento tenha sido feito no vácuo, o valor de h é: Adote: g 5 10 m/s² (

) 70 cm.

(

) 20 cm. Atividade Adaptada

1---- Um gás pode trocar energia com o meio na forma de qual energia? (

) térmica e mecânica;

(

) manual e mecânica;

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Página de referência: 388

1. Definição Máquina

térmica

qualquer

dispositivo

que

transforma energia interna de alguma substância em energia mecânica. 2. Considerações Estudaremos apenas a máquina térmica que: • transforma parte da energia térmica de uma substância em energia mecânica, • utiliza um sistema gasoso ideal como substância operante, • submete o gás a transformações cíclicas.

3. Diagrama pressão X volume de uma máquina térmica Máquina térmica Transformação cíclica no sentido horário

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Página de referência: 389

Fluxo de energia em uma máquina térmica

Rendimento (h) de uma máquina térmica O rendimento de uma máquina térmica é a relação da energia utilizada na forma de trabalho τciclo e a energia fornecida na forma de calor Qrecebido:

Observação:

Não

existe

máquina

térmica

que,

operando em ciclo, tenha rendimento 100%. Em outras palavras, não existe máquina térmica que tenha como único efeito receber energia térmica de uma fonte e convertê-la integralmente em energia mecânica.

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Página de referência: 389

Ciclo de Carnot Uma vez que não existe máquina térmica de rendimento 100%, qual seria o rendimento máximo de uma máquina térmica que opera entre duas temperaturas Tquente e Tfria? A máquina ideal que opera com rendimento máximo entre essas duas temperaturas é a máquina de Carnot, cujo ciclo é constituído por duas expansões sucessivas, uma isotérmica e outra adiabática, seguida de duas compressões

sucessivas,

uma

isotérmica

outra

adiabática

Rendimento de uma máquina de Carnot Na máquina de Carnot, é possível demonstrar que a quantidade de calor fornecida pela fonte quente e a quantidade de calor cedida para a fonte fria são proporcionais às suas temperaturas absolutas, então:

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1. (PUCC-SP) A turbina de um avião tem rendimento de 80% do rendimento de uma máquina ideal de Carnot operando às mesmas temperaturas. Em voo de cruzeiro, a turbina retira calor da fonte quente a 127 °C e ejeta gases para a atmosfera que está a 233 °C. O rendimento dessa turbina é de: (

) 80%;

(

) 32%;

2. (UFSC – Adaptada) No século XIX, o jovem engenheiro francês Nicolas L. Sadi Carnot publicou um pequeno livro – Reflexões sobre a potência motriz do fogo e sobre os meios adequados de desenvolvê-la – no qual descrevia e analisava uma máquina ideal e imaginária, que realizaria uma transformação cíclica hoje conhecida como “ciclo de Carnot” e de fundamental importância para a Termodinâmica. Analise as afirmações a respeito do ciclo de Carnot: I. Por ser ideal e imaginária, a máquina proposta por Carnot contraria a segunda lei da Termodinâmica.

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II. Nenhuma máquina térmica que opere entre duas determinadas fontes, às temperaturas T1 e T2, pode ter maior rendimento do que uma máquina de Carnot operando entre essas mesmas fontes. III. Uma máquina térmica, operando segundo o ciclo de Carnot entre uma fonte quente e uma fonte fria, apresenta um rendimento igual a 100%, isto é, todo o calor a ela fornecido é transformado em trabalho. IV. O rendimento da máquina de Carnot depende apenas das temperaturas da fonte quente e da fonte fria. V.

ciclo

transformações

Carnot

adiabáticas,

consiste

alternadas

duas

com

duas

transformações isotérmicas. São verdadeiras as afirmações: (

) II, IV e V.

(

) I, II e III.

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Atividades adaptadas 1---- O que é máquina térmica? ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

2---- Complete:

3---- O que é o ciclo de Carnot? ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

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Página de referência: 391

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Página de referência: 392, 393

Como uma lagartixa consegue andar pelo teto de casa sem cair? A resposta está relacionada às forças intermoleculares, assunto destas aulas. Forças intermoleculares São

forças

atração

entre

moléculas,

responsáveis por mantê-las unidas nos estados sólido e líquido.

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Página de referência: 393 Tipos Dipolo induzido

Dipolo-dipolo (dipolo permanente)

➢ Ocorre entre moléculas apolares.

Exemplo:

➢ As forças (ou interações) do tipo dipolo induzido e dipolo-dipolo podem ser chamadas genericamente de forças de van der Waals.

Ligações de hidrogênio ➢ Ocorrem entre moléculas que apresentam átomos de

hidrogênio

ligados

flúor,

oxigênio

nitrogênio.

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Página de referência: 393 Íon-dipolo ➢ Ocorre entre íons e moléculas polares. Exemplo: interação entre íons do cloreto de sódio (Na+ e CL– ) com moléculas de água.

Intensidade das forças Dipolo

induzido

Dipolo-dipolo

Ligações

hidrogênio < Íon-dipolo Forças intermoleculares e propriedades físicas Para moléculas de tamanho semelhante: Maior a temperatura de ebulição

Quanto mais forte a interação

Para moléculas com interações semelhantes: Quanto maior o tamanho da molécula

Maior a temperatura de ebulição

Tendem a ser miscíveis

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Página de referência: 394

1. (Cefet-MG) O dióxido de carbono, ao ser resfriado a uma temperatura inferior a –78 ºC, solidifica-se transformando-se

“gelo-seco”.

Exposto

temperatura ambiente, sob a pressão atmosférica, o gelo-seco sublima. Essa mudança de estado envolve o rompimento de a)

interações

dipolo

induzido

entre

moléculas

lineares. d) interações iônicas entre os átomos de oxigênio e carbono. 2. (Uerj) Diversos mecanismos importantes para a manutenção da vida na Terra estão relacionados com interações químicas. A interação química envolvida tanto no pareamento correto de bases nitrogenadas no DNA quanto no controle de variações extremas de temperatura na água é uma ligação do seguinte tipo: a) iônica c) de hidrogênio

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Página de referência: 394 3. Analise os processos a seguir:

Indique, para esses processos, quais interações ou ligações são quebradas ou formadas. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

4. O cabelo humano é composto principalmente de queratina, cuja estrutura proteica varia em função das

interações

entre

resíduos

aminoácidos

terminais, conferindo diferentes formas ao cabelo (liso, ondulado, etc.). As estruturas relacionadas a seguir ilustram algumas dessas interações específicas entre pares de resíduos aminoácidos da queratina

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Página de referência: 394

a) Indique o nome de cada interação ou ligação representada. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

b) Quando molhamos apenas as pontas do cabelo, após um certo tempo, todo o cabelo parece estar úmido. Isso ocorre porque a água “se move” pelos fios, molhando o restante. Qual o nome dessa propriedade? ___________________________________________________________ Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 395 5. Observe atentamente a imagem a seguir:

Tal fato só é possível porque a água apresenta alta b) tensão superficial.

d) temperatura de ebulição.

6. (IFSP) A polaridade em compostos químicos tem contribuições importantes nas propriedades destes e também apresenta influências diretas nas interações intermoleculares.

Observe

estruturas

dos

compostos abaixo.

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Página de referência: 395 A

temperatura

ebulição

uma

propriedade

específica de matéria e está intimamente relacionada com a natureza das interações intermoleculares, dentre outros fatores. Diante do exposto, assinale a alternativa

que

relaciona

corretamente

temperatura de ebulição, em ordem crescente, das substâncias apresentadas. a) 1. Metano 2. Propanona 3. Etanol 4. Água. c) 1. Metano 2. Etanol 3. Propanona 4. Água. 7. Observe o gráfico a seguir, que representa as temperaturas de ebulição dos hidretos formados por elementos dos grupos 14, 15, 16 e 17 da tabela

Ponto de ebulição (°C)

periódica:

Período Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 395 a) Justifique, para os grupos 15, 16 e 17, por que os hidretos formados pelos elementos do 2º período da tabela periódica apresentam maiores temperaturas de ebulição. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

b) Explique o aumento das temperaturas de ebulição a partir do 3o período. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

c) Por que a água apresenta maior temperatura de ebulição que o NH3 e o HF? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

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Página de referência: 396 8.

(Uerj) Cosméticos

uso

corporal,

quando

constituídos por duas fases líquidas imiscíveis, são denominados óleos bifásicos. Observe na tabela as principais características de um determinado óleo bifásico.

Fase

Solvente

Volume (mL)

Massa (g)

Aquosa

Água

30, 0

Orgânica

Solvente orgânico apolar

70, 0

56, 0

Para

diferenciar

duas

fases,

originariamente

incolores, é adicionado ao óleo um corante azul de natureza iônica, que se dissolve apenas na fase em que o solvente apresenta maior afinidade pelo corante. Essa adição não altera as massas e os volumes das fases líquidas. As duas fases líquidas do óleo bifásico podem ser representadas pelo seguinte esquema:

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Atividades adaptadas

1. complete a frase com o seguinte quadro: forças

líquido

moléculas

São __________________________________ de atração entre ____________________________________, mantê-las

unidas

nos

responsáveis

estados

por

sólido

___________________________________.

2. assinale qual cadeia corresponde a do Cloro:

(

)

(

)

3. qual alternativa é correto afirmar para moléculas de tamanho semelhante: (

) quanto

mais

forte

interação

maior

temperatura de ebulição (

) quanto maior o tamanho da molécula maior a

temperatura de ebulição

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Página de referência: 397, 398

Definição ➢ Toda substância que, em solução aquosa, sofre ionização, liberando como único cátion o H+ (H3O+). Nomenclatura Hidrácidos: ácidos sem oxigênio Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 398 Ácido (nome do elemento) + ídrico Fórmula

Nome

Ácido fluorídrico

HCl

Ácido clorídrico

HBr

Ácido bromídrico

Ácido iodídrico

H2 S

Ácido sulfídrico

HCN*

Ácido cianídrico

Oxiácidos: ácidos com oxigênio nomenclatura padrão: ácido (nome do elemento) + ico

Ácido per Ácido padrão

Ácido

(nome do elemento) (nome do elemento)

ico + 1 átomo de oxigênio ico – 1 átomo de

Ácido Ácido hipo

(nome do oso elemento)

oxigênio

(nome do elemento)

oxigênio

oso

– 1 átomo de

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Página de referência: 398

Grupo (elementos que formam oxiácidos)

Exemplo

17 (Cl, Br, l)

HClO3

Ácido clórico

16 (S, Se)

H2SO4

Ácido sulfúrico

HNO3

Ácido nítrico

H3PO4

Ácido fosfórico

H2CO3

Ácido carbônico

15 (N, P, As)

14 (C)

Nome

Alguns ácidos de um mesmo elemento têm os prefixos de seus nomes atribuídos de acordo com seu grau de hidratação:

2 moléculas do orto menos

piro

uma molécula de H2O

Ácido pirofosfórico Ácido (orto)fosfórico

1 molécula do orto menos uma

meta

molécula de H2O

Ácido metafosfórico

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Página de referência: 399 Algumas propriedades dos ácidos

Ação sobre indicadores ➢ indicadores ácido-base: substâncias que mudam de cor em função do pH do meio. Escala de pH

Aumento da acidez

Aumento da basicidade

Escala com valores de pH obtidos a 25°C

Reações envolvendo ácidos ➢ Ácidos reagem com a maioria dos metais, liberando H2. ➢ Ácidos

reagem

com

carbonatos

bicarbonatos,

liberando CO2.

1. (Udesc) As seguintes soluções aquosas são ácidos comuns encontrados em laboratórios: 1) HClO2

2) HClO3

3) HClO

4) HClO4

Indique a alternativa que apresenta, respectivamente, os nomes corretos dos ácidos mencionados acima. a) Ácido clórico; ácido cloroso; ácido perclórico; ácido hipocloroso. d) Ácido cloroso; ácido clórico; ácido hipocloroso; ácido perclórico. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 399 2. (UEPB) Sabe-se que toda bebida gaseificada contém ácido carbônico (1) que, a partir do momento em que a garrafa que o contém é aberta, passa a se decompor em água e gás carbônico, manifestado pelas bolhas observadas na massa líquida; ácido muriático é o nome comercial do ácido clorídrico (2) impuro; baterias de automóvel contêm ácido sulfúrico (3); refrigerantes do tipo “cola” apresentam ácido fosfórico (4) além do ácido carbônico, na sua composição. Os ácidos 1, 2, 3 e 4, citados anteriormente, possuem, respectivamente, fórmulas: a) H2 CO3; HCl; H2SO4 e H3PO4 d) CO; HClO; H2S e H2PO3 Texto para as questões 3 e 4 Os ácidos clorídrico e acético (presente no vinagre) possuem hidrogênios ionizáveis (em destaque): Hcl

H3CCOOH

Esses ácidos podem reagir com bicarbonato de sódio (NaHCO3). No caso do ácido clorídrico, por exemplo, essa reação ocorre da seguinte maneira: NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 400 Considere o experimento a seguir: Vinagre

Fermento químico NaHCO3

3. Equacione a reação que ocorre entre o vinagre e o fermento. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

4. Por que a vela apagou? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

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Atividades adaptadas

1. quem são os hidrácidos? (

) ácidos sem oxigênio

(

) ácidos com oxigênio

2. complete a frase com o seguinte quadro: ácidos

hidratação

prefixos

Alguns ________________________________ de um mesmo elemento têm os _______________________________ de seus nomes

atribuídos

acordo

com

seu

grau

__________________________________;

3. assinale qual direção ocorre o aumento da basicidade:

Escala de pH

(

)

Escala com valores de pH obtidos a 25°C

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(

)

Página de referência: 401, 402

Inversamente à abelha, o veneno da vespa apresenta caráter básico. Definição ➢ Toda substância que, em solução aquosa, sofre dissociação, liberando o OH– como único tipo de ânion.

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Página de referência: 402 Nomenclatura Exemplos: Hidróxido de nome do cátion. Hidróxido de sódio:

Hidróxido de cálcio:

Algumas propriedades das bases

ação sobre indicadores ácido-base O quadro a seguir apresenta os indicadores mais usados em laboratório e a cor que adquirem em presença de um ácido ou de uma base.

Rosa

Incolor

Vermelho

Amarelo

Azul

Vermelho

Amarelo

Azul

Reações com ácidos Ácido:

Base:

Reação de neutralização: HÁ + COH → H2O + CA

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Página de referência: 402, 403

1. Considere o esquema abaixo e determine a cor que a solução de repolho roxo apresentará na presença de:

a) suco de laranja:_______________________________________ b) soda limonada: ________________________________________ c) vinagre: _______________________________________________ d) soda cáustica: ________________________________________ e) leite de magnésia: ______________________________________

2. (UFRGS-RS) Aos frascos A, B e C, contendo soluções

aquosas

incolores

substâncias

diferentes, foram adicionadas gotas de fenolftaleína. Observou-se que só o frasco A passou a apresentar coloração rósea. Identifique a alternativa que indica substâncias que podem estar presentes em B e C. b) H2SO4 e HCL.

d) H2SO4 e NaOH.

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Página de referência: 403 3. (Ulbra-RS) Achocolatado é recolhido depois de causar mal-estar em consumidores. Queixas chegaram à Vigilância Sanitária Estadual e foram relatadas por moradores de Canoas, São Leopoldo e Porto Alegre. Na zona sul da Capital, uma menina de 10 anos foi levada ao Hospital de Pronto Socorro (HPS) depois que sentiu uma forte ardência na boca e na garganta ao beber o produto, comprado pela avó dela, que é dona de um minimercado no bairro Guarujá. A garota foi medicada e retornou para casa nesta tarde. Segundo a responsável pelo setor de alimentos da Divisão de Vigilância Sanitária do Estado, Susete Lobo Saar de Almeida, uma análise laboratorial prévia do produto constatou alterações no pH da bebida. Esse índice, que aponta o quanto uma substância é básica ou alcalina, estaria em torno de 13 – em uma escala que vai de zero a 14 – indicando grande alcalinidade no produto. Fonte: http://zerohora.clicrbs.com.br

Qual das substâncias abaixo poderia ter causado o problema citado na reportagem? b) Hidróxido de sódio.

e) Cloreto de amônio.

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Página de referência: 403 4. (Unicamp-SP) Os símbolos abaixo são utilizados como alerta nos rótulos de recipientes de vários produtos de uso cotidiano em laboratórios ou residências, podendo se relacionar às seguintes espécies: etanol, amônia, glúten, alimento modificado e argônio.

a) Preencha os parênteses no espaço de resposta com o número correspondente ao símbolo adequado para cada espécie Etanol (

); amônia (

alimento modificado (

); argônio ( ); glúten (

); ).

b) Um recipiente com ácido sulfúrico apresenta um dos símbolos mostrados no enunciado. Identifique esse símbolo pelo seu respectivo número e justifique a concepção desse símbolo em função da natureza do produto em questão. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Atividades adaptadas 1. Complete a frase com o seguinte quadro: substância

Toda

ânion

dissociação

_______________________________________

que,

solução aquosa, sofre ________________________________, liberando

o OH–

como

único

tipo

_______________________________________.

2. Assinale a alternativa que completa a seguinte tabela?

Rosa

Incolor

Azul

Vermelho

(

) azul de metileno

(

) Tornassol, amarelo

Vermelho

Amarelo

Azul

roxo

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Página de referência: 404, 405

A titulação ácido-base é um procedimento de neutralização, que tem como produtos sal e água. Definição ➢ Toda substância que, em solução aquosa, sofre dissociação,

liberando

pelo

menos

cátion

diferente de H+ e um ânion diferente de OH–.

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Página de referência: 405

Fórmula

Nomenclatura

Nome do ânion de nome do cátion

Obtenção de sais

Ácido clorídrico + hidróxido de sódio

Assim, temos:

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Página de referência: 405, 406

1. Considere uma solução aquosa contendo ânions (cloreto, carbonato e nitrato). A ela são adicionados, separadamente, cada um dos cátions indicados abaixo, na ordem apresentada:

a) Escreva os nomes e as fórmulas dos possíveis sais formados após a adição de Na+. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ b) Escreva os nomes e as fórmulas dos possíveis novos sais formados com a adição de Ca2+. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ c) Escreva os nomes e as fórmulas dos possíveis novos sais formados após a adição de Pb2+. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 406 2. (PUC-RS) No mar existem vários sais dissolvidos, tais como cloreto de sódio, cloreto de magnésio, sulfato de magnésio e outros. Também se encontram sais pouco solúveis na água, como o carbonato de cálcio, que forma os corais e as conchas. As fórmulas químicas das

substâncias

destacadas

estão

reunidas,

respectivamente, em a) NaCl, MgCl2, MgS e CaCO3. d) NaCl, MgCl2, MgSO4 e CaCO3. 3. (Udesc) Complete as equações: I. HCl + KOH______________________________________________ II. H2SO4 + Ca(OH)2_______________________________________ III. HNO3 + NaOH_________________________________________

Assinale

alternativa

que

corresponde

representação correta dos produtos das equações acima. b) KCl + HOH; Ca + SO4 + HOH; Na + NO3 + HOH e) KCl + HOH; CaSO4 + 2 HOH; NaNO3 + HOH

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Página de referência: 406 4. (UFRJ) O ácido clórico (HClO3) é um ácido forte, utilizado como catalisador em reações de polimerização e como agente oxidante. Soluções aquosas desse ácido podem causar grande irritação na pele e nas mucosas. Equacione a reação de neutralização total do ácido clórico e o hidróxido de alumínio.

___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Atividades adaptadas 1. complete a frase com o seguinte quadro: substância

diferente

dissociação

Toda _______________________________ que, em solução aquosa,

sofre

__________________________________,

liberando pelo menos um cátion diferente de H+ e um ânion _________________________________ de OH–.

2. na fórmula abaixo assinale qual corresponde ao ânion:

(

)

(

)

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Página de referência: 407

O óxido de cálcio, também conhecido como cal, apresenta caráter básico e é utilizado na correção de pH de solos ácidos.

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Página de referência: 408 Definição ➢ Composto binário (formado por dois elementos), sendo o oxigênio o mais eletronegativo entre eles. Nomenclatura e classificação

Óxidos moleculares ➢ Formados pela ligação do oxigênio a um não metal.

Prefixo

que

indica

quantidade de

+ oxido de

oxigênio (mono, di, tri...)

que a

quantidade de

+ nome do

outro

elemento

(di,

tri, tetra...)

Exemplos: ➢ Monóxido de carbono = CO ➢ Dióxido de carbono = CO2 ➢ Heptóxido de dicloro = Cl2O7

Óxidos iônicos ➢ Formados por metais, e neles o oxigênio apresenta carga –2. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 408 Óxido de nome do elemento. Exemplos:

: óxido de sódio (Na2O)

: óxido de ferro (III) (Fe2O3)

Óxidos básicos Apresentam caráter iônico, em que o metal terá geralmente “carga” +1 ou +2.

Exemplos: Na2O + H2O → 2 NaOH Na2O + H2SO4 → Na2SO4 + H2O

Óxidos neutros ➢ São óxidos covalentes e não reagem com água, ácido ou base. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 409

1. Dê a fórmula dos seguintes óxidos moleculares: a) monóxido de nitrogênio:_______________________________ b) dióxido de nitrogênio: _________________________________ c) dióxido de enxofre: ___________________________________ d) trióxido de enxofre: __________________________________ e) monóxido de dinitrogênio: ____________________________ f) pentóxido de difósforo: ______________________________

2. Dê a fórmula dos seguintes óxidos iônicos: a) óxido de sódio: ________________________________________ b) óxido de cálcio: _______________________________________ c) óxido de lítio: _________________________________________ d) óxido de ferro II (ferroso): ___________________________ e) óxido de ferro III (férrico): ____________________________ f) óxido de cobre I (cuproso): ____________________________ g) óxido de cobre II (cúprico): ____________________________

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Página de referência: 409 3. Complete as equações abaixo: I. BaO + H2O → _______________________________________

II. K2O + H2O → _______________________________________

III. MgO + HCl → _____________________________________

IV. Na2O + HC, → _____________________________________

4. (Vunesp) Um dos produtos formados na queima de um cigarro é o gás monóxido de carbono (CO). É um óxido neutro; sendo assim, não reage com água, ácidos ou bases. Qual dos itens abaixo apresenta somente óxidos neutros? b) CO, NO, N2O. e) SO2, SO3, CO2.

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Atividades adaptadas

1. complete a frase com o seguinte quadro: binário

eletronegativo

Composto ______________________________ (formado por dois

elementos),

sendo

oxigênio

mais

_____________________________________ entre eles.

2. Complete o nome das fórmulas: sódio

ferro

: óxido de _________________________ (Na2O)

: óxido de ______________________ (III) (Fe2O3)

3. quais óxidos são covalentes e não reagem com água, ácido ou base?

(

) básicos

(

) neutros

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Página de referência: 410

Um dos óxidos ácidos mais conhecidos é o gás carbônico. O aumento de sua concentração na atmosfera é um dos fatores que podem ocasionar a chuva ácida e o aquecimento global, que leva, por exemplo, ao derretimento das calotas polares.

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Página de referência: 411 Óxidos ácidos ➢ Apresentam caráter covalente e geralmente são formados por ametais.

Exemplos: SO2 + H2O → H2SO3 SO2 + 2 NaOH → Na2SO3 + H2O ➢ Os óxidos ácidos também são chamados de anidridos de ácidos. →

H2CO3

H2 0 +

Ácido carbônico

2 HNO3

CO2 Anidrido carbônico

→

Ácido nítrico

H2 0 +

N2O5 Anidrido nítrico

Aquecimento global ➢ Resultante do agravamento do efeito estufa. ➢ Principais substâncias responsáveis: CO2, CH4, CFCs e NXOY.

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Página de referência: 411 Chuva ácida ➢ Chuva: naturalmente ácida (pH = 5,6) em razão da presença de ácido carbônico (H2CO3). ➢ Chuva ácida: pH abaixo do da chuva natural por conta do excesso de óxidos ácidos expelidos na atmosfera, resultantes de atividades industriais e outras atividades humanas. ➢ Principais óxidos causadores da chuva ácida: óxidos de enxofre (SOx) e óxidos de nitrogênio (Nx Oy). ➢ Principais ácidos formados: H2 SO3, H2SO4 e HNO3.

Destruição da camada de ozônio ➢ Fenômeno ocasionado principalmente pela utilização de substâncias denominadas clorofluorcarbonos (CFCs).

1. Complete as equações. I. CO2 + H2O →_______________________________________ II. CO2 + Ca(OH)2→___________________________________ III. SO2 + H2O →______________________________________ IV. SO2 + 2 KOH →____________________________________ V. N2O3 1 H2O →______________________________________ Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 411 2. (Fuvest-SP) Certo gás incolor não reage com oxigênio e é solúvel na água, formando uma solução ácida. Esse gás pode ser: a) H2

d) SO3

3. (UFPR) A emissão de determinados gases tem levado a alterações na composição da atmosfera, contribuindo para o efeito estufa. Com relação a esse tema, considere a figura abaixo:

Estratosfera

Superfície

Os raios solares são, em parte, refletidos pela atmosfera de volta ao espaço. Outra grande parte penetra a atmosfera, podendo chegar até o nível do solo, mantendo o aquecimento no planeta (1). É esse aquecimento que mantém a temperatura mais amena, possibilitando a manutenção da vida. Parte do calor gerado no solo e na atmosfera é refletido de volta à atmosfera, na forma de radiação infravermelha (2). Parte dessa radiação é então novamente irradiada para a Terra, aumentando a retenção de calor no planeta (3). Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 411, 412 a)

Que

nome

dá

desequilíbrio

ambiental

representado pela etapa 3? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

b) Cite duas substâncias liberadas no meio ambiente pelo homem que interferem na etapa 3 do processo descrito anteriormente. ___________________________________________________________

(Unicamp-SP)

figura

abaixo

apresenta

três

ilustrações cômicas que remetem a interferências antropogênicas no meio ambiente, que podem levar a consequências

trágicas

que

inviabilizariam

continuidade de vida na Terra.

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Página de referência: 412 a) Dê o nome do problema ambiental enfatizado em cada uma das situações A, B e C, retratadas na figura. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

b) Dos problemas ambientais apontados na figura, identifique o que está, atualmente, mais em evidência e indique uma possível solução para minimizá-lo. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

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Atividades adaptadas

1. Complete a frase com o seguinte quadro: óxidos

gás

Um dos ________________________________ ácidos mais conhecidos é o _____________________________ carbônico.

2. complete as equações com o seguinte quadro:

H2O

SO2

SO2 + ____________________________ → H2SO3

___________________________ + 2 NaOH → Na2SO3 + H2O

3. qual pH a chuva naturalmente ácida apresenta? (

) 3,5

(

) 5,6

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Página de referência: 413

➢ A queima da lenha é um processo exotérmico; ➢ enquanto o ato de assar uma pizza é um processo endotérmico.

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Página de referência: 414

Processo exotérmico ➢ Ocorre com a libertação de calor.

Combustão

completa

metano: CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(v) + 889, 5 KJ.

Ambiente

reação

Liberação de calor

representação

reação exotérmica: o ambiente se aquece.

Processo endotérmico ➢ Ocorre com a absorção de calor.

Vaporização

água:

H2O(l) + 44kJ → H2O(v).

reação

Ambiente

absorção de calor

representação

reação endotérmica: o ambiente se resfria.

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Página de referência: 414, 415

Entalpia (H) ➢ Entalpia: conteúdo de energia de determinada substância. Não é conhecida uma maneira de determinar o conteúdo de energia (entalpia = H) de uma substância. Na prática, o que conseguimos medir é a variação da entalpia

(ΔH)

processo,

utilizando

calorímetro. ➢ Cálculo da variação da entalpia:

ΔH = Hfinal – Hinicial ΔH em processos endotérmicos (ΔH > 0) Reações endotérmicas → Absorção de calor → Hprodutos > Hreagentes Entalpia

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Página de referência: 415

Entalpia da formação ➢ Energia envolvida na formação (síntese) de 1 mol de uma substância a partir de substâncias simples, no estado-padrão.

Toda substância simples, no estado-padrão (25 °C e 1 bar) e na sua forma alotrópica mais estável (mais comum), tem entalpia (H) igual a zero.

Exemplos: H2(g), 02(g), Fe(s), Hg(l), Cl2(g), C(graf), S(rômb) → H0 = 0.

Algumas equações termoquímicas de formação: ➢ Água líquida – H2O(l)

➢ Dióxido de carbono – CO2(g)

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Página de referência: 415, 416

Cálculo da entalpia de formação do dióxido de carbono:

Conclusão: a entalpia do CO2 (HCO2(g)) é igual ao seu

ΔH de formação. Generalizando: Entalpia de formação = entalpia da substância.

Cálculo do ΔH da reação utilizando as entalpias de formação Exemplo: decomposição de mármore: Entalpias de formação:

Cálculo do ΔH:

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Página de referência: 416

1. Classifique as transformações em endotérmicas ou exotérmicas. I. Au(s) → Au(v) II. C(grafita) → C(diamante) III. C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O(v) IV. H2O(s) → H2O(l) V. SiO2 (s) 1 4 HF(g) → SiF4 (s) + 2 H2O(v)

___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Texto para as questões 2 e 3 A reação entre o metal estanho e o gás oxigênio pode ser representada pela equação:

2. Construa um diagrama de entalpia indicando a posição dos reagentes e do produto e o DH da reação.

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Página de referência: 417 3. Calcule o calor liberado ou absorvido na reação de 4 mol de Sn.

4. Entalpia-padrão de combustão

liberado na combustão completa de

calor

1 mol

combustível no estado-padrão. Para o CH4, por exemplo,

, ou seja, sua entalpia-

padrão de combustão corresponde ao DH da reação representada por:

De maneira análoga, a reação de combustão completa do benzeno pode ser representada pela equação:

Conhecendo as entalpias de formação a 25 °C das substâncias indicadas no quadro abaixo, calcule o ΔH de combustão do benzeno (C6H6).

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Atividades adaptadas 1. a queima da lenha se trata de qual tipo de processo?

(

) endotérmico

(

) exotérmico

2. em qual processo há a absorção de calor?

(

) Exotérmico

(

) Endotérmico

3. o que é a entalpia?

___________________________________________________________ ___________________________________________________________

4. qual é a entalpia de toda substância simples em seu estado padrão?

(

) zero

(

) três

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Página de referência: 419

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Página de referência: 420

Os mergulhos em grandes profundidades só são possíveis com alteração da composição do ar. Nesses casos, os cilindros contêm substâncias em porcentagens diferentes daquelas que encontramos na superfície terrestre.

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Página de referência: 421

Misturas gasosas Dois ou mais gases num mesmo sistema ⇒ mistura gasosa

A mistura inserida no recipiente acima representa o ar atmosférico que contém aproximadamente 1

20% de oxigênio e 80% de nitrogênio .

A fração molar é a porcentagem em mol de cada gás na mistura. Exemplo:

➢ Há 20% em mol de gás oxigênio nessa mistura, ou da 5

mistura é O2. ➢ De modo análogo, há 80% de gás nitrogênio nessa 4

mistura, ou da mistura é N2. 5

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Página de referência: 421

A pressão parcial A pressão parcial de um gás numa mistura é a pressão que esse gás exerceria se ele estivesse sozinho nesse frasco e na mesma temperatura. Como ➢ Se há 20% (em mol) de gás oxigênio na mistura, então sua pressão parcial será 20% da pressão total:

➢ De modo análogo, como há 80% (em mol) de gás nitrogênio nessa mistura, temos:

Em qualquer mistura gasosa: a pressão total é a soma das pressões parciais.

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Página de referência: 422

1. Em um recipiente com capacidade de 50 L são introduzidos 8 gramas de gás hidrogênio e 16 gramas de metano. O frasco é aquecido numa temperatura tal que a pressão total seja igual a 20 atm. Analisando esse sistema, um estudante fez as seguintes afirmações. I. Como a massa de gás metano é o dobro da do gás hidrogênio, conclui -se que a pressão parcial do gás metano será o dobro da do gás hidrogênio. II. Embora a massa de gás hidrogênio seja menor que a do gás metano, há maior quantidade de moléculas de gás hidrogênio do que de gás metano nessa mistura. III. A pressão parcial do gás hidrogênio será quatro vezes maior que a do gás metano. Sabendo que H = 1 e C = 12, quais afirmações são corretas?

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Página de referência: 422, 423 2. Com os dados da questão anterior, calcule: a) A fração molar de cada gás na mistura.

b) As pressões parciais dos gases.

3. Na preparação de uma mistura gasosa que é utilizada em mergulhos, uma empresa injeta os gases N2, O2 e He. Em um cilindro de 20 L as pressões parciais desses gases valem, respectivamente, 100 bar, 60 bar e 40 bar na temperatura ambiente. Embora a pressão da mistura tenha valores elevados, o cilindro contém uma válvula redutora de pressão que sempre fornece “ar” numa pressão total igual àquela do local em que estamos respirando essa mistura.

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Página de referência: 423 De posse dessas informações, pede -se: a) Qual a fração molar dos gases nessa mistura?

b) Em um mergulho, a cada 10 metros de profundidade a pressão sobre nosso corpo aumenta 1 atm. Respirando essa mistura, qual a pressão parcial do nitrogênio que chega ao pulmão a uma profundidade de 70 metros? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Atividades adaptadas 1. Complete a frase com o seguinte quadro: superfície

cilindros

porcentagens

Nesses casos, os __________________________________ contêm substâncias em ______________________________ diferentes

daquelas

que

encontramos

___________________________________ terrestre.

2. como é definida uma mistura gasosa?

___________________________________________________________

3. assinale qual a pressão atmosférica da seguinte equação:

________________________________

(

) 10 atm

(

) 25 atm

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Página de referência: 424

Substâncias gasosas apresentam grande variação de densidade em função da pressão e da temperatura. Graças a essa variação, os balões de ar quente flutuam.

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Página de referência: 425

Densidade dos gases Para qualquer substância:

Para os gases ideais:

Para substâncias gasosas: ➢ Densidade absoluta:

➢ Densidade relativa:

➢ Massa molar média do ar atmosférico:

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Página de referência: 425

1. Balões de aniversário são geralmente preenchidos com ar comum ou gás hélio. Neste último caso, os balões flutuam por serem menos densos que o ar atmosférico nas mesmas condições. A tabela a seguir apresenta a massa molar de alguns elementos químicos.

Num experimento, os balões indicados a seguir foram preenchidos com os respectivos gases: Balão A: hidrogênio

Balão D: oxigênio

Balão B: metano

Balão E: carbônico

Balão C: amônia Os balões que terão um comportamento semelhante ao do gás hélio no ar são a) apenas A.

c) apenas A, B e C.

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Página de referência: 425, 426 2. Amônia e cloro, de fórmulas NH3 e Cl2, respectivamente, são

gases

muito

importantes

indústria

química.

O primeiro é utilizado na fabricação de fertilizantes e o segundo, na desinfecção de sistemas – por exemplo, a água que

bebemos.

Esses

compostos

apresentam

cheiro

irritante e são considerados gases tóxicos quando inala- dos diretamente. A figura a seguir representa a localização de uma indústria que produz esses dois gases em sua planta.

Dados:

massas

atômicas (u): H = 1; N = 14; Cl = 35,5. a) Ao ocorrer vazamento de um dos gases, notou-se que a maior parte da névoa tóxica se localizou na região Z do esquema da página anterior. Qual foi o gás que vazou? Justifique. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

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Página de referência: 425, 426 b) Caso ocorresse um vazamento dos dois gases, em qual cidade seria mais notável o cheiro de “amoníaco”? Justifique. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

3. O monóxido de carbono é um gás extremamente venenoso

produzido

queima

incompleta

compostos orgânicos. Por apresentar massa molar semelhante à do ar atmosférico, ele se espalha de modo uniforme por todo o ambiente desde sua produção. a) Num local em que a pressão atmosférica é igual a 0,82 atm e que esteja a 7 °C, qual é a densidade desse gás?

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Página de referência: 426 b) De acordo com o enunciado, qual o valor aproximado da densidade do CO em relação à do ar atmosférico nas mesmas condições? Justifique sem cálculos. Dados: massas atômicas (u): C = 12; O = 16 ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

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Atividades adaptadas

1. complete a frase com o seguinte quadro: gasosas

pressão

Substâncias apresentam

densidade

______________________________ grande

variação

____________________________________

função

____________________________________ e da temperatura.

2. assinale qual a equação para gases ideais:

(

)

(

)

3. qual a equação utilizada para densidade relativa?

(

)

(

)

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Página de referência: 427

números

expressam

nas

embalagens

porcentagens

fertilizante

nitrogênio (N),

fósforo (P) e potássio (K) em relação à massa total de fertilizante. Nesse caso, temos uma proporção de 10 de nitrogênio, 10 de fósforo e 10 de potássio.

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Página de referência: 428

Fórmula percentual ➢ Fórmula percentual: indica a porcentagem, em massa, de cada elemento que constitui a substância.

Fórmula percentual: S40% O60%

Fórmula mínima ou empírica ➢ Fórmula mínima: indica a menor proporção, em números inteiros de mol, dos átomos dos elementos que constituem uma substância.

Cálculo da fórmula mínima Uma amostra submetida à análise qualitativa apresenta como únicos constituintes enxofre e oxigênio. Uma posterior análise quantitativa revelou a existência de 40% em massa de enxofre e 60% em massa de oxigênio. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 428 ➢ 1º passo: adotar como referência 100 g da amostra: 40% = 40 g de enxofre 60% = 60 g de oxigênio ➢ 2º passo: determinar o nº de mol de cada elemento químico: Massas molares: S = 32 g/mol; 0 = 16 g/mol.

➢ 3º passo: transformar as frações molares na menor proporção possível de números inteiros (dividindo os valores pelo menor número obtido):

Fórmula mínima: SO3

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Página de referência: 428

Fórmula molecular ➢ Fórmula molecular: indica o número real de átomos de cada tipo na molécula.

Métodos de determinação da fórmula molecular Dados:

massa

molecular

etano

porcentagens em massa: C = 80%; H = 20%.

1º método A partir da porcentagem em massa, calcular a fórmula mínima. – Adoção de 100 g de amostra como referência: C = 80% em massa = 80 g; H = 20% em massa = 20 g. – Determinação do número de mol de cada elemento químico:

– Divisão pelo menor valor obtido:

– Obtenção da fórmula mínima: CH3 Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 428 ➢ Relacionar a fórmula mínima com a massa molecular dada:

Massa molecular do CH3: MMCH3 = 15 u Massa molecular do etano: MMetano = 30 u

Fórmula molecular do etano (CH3)n: Fórmula molecular: C2H6

2º método ➢ Relacionar as porcentagens em massa com a massa molecular do composto. Considerando que sua fórmula molecular seja C xHy, deve-se então relacionar as porcentagens em massa com as massas atômicas e a massa molecular:

Fórmula molecular: C2H6

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Página de referência: 429

sulfato

férrico,

cuja

fórmula

pode

ser

representada por Fe2 (SO4)3, é utilizado no tratamento de água potável. O teor de ferro neste composto é de: Dados: massas molares: Fe = 56 g/mol; Fe 2(SO4)3 = 400 g/mol.

a) 20%

c) 28%

2. Determine a fórmula mínima do sal presente na casca de ovo e nos corais sabendo que este apresenta a seguinte porcentagem em massa: Ca = 40%, C = 12% e O = 48%. Dados: massas molares: Ca = 40 g/mol; C = 12 g/mol e O = 16 g/mol.

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Página de referência: 429, 430 3. O composto que apresenta a constituição Na = 1,84 g, P = 1,24 g e O = 2,24 g é frequentemente usado como um aditivo alimentar. Geralmente encontrado em nuggets,

marshmallows, pudins, carne de caranguejos e siris, etc. A fórmula mínima desse composto é: Dados: massas molares (g/mol): Na = 23; P = 31; O = 16. a) Na3PO4

c) Na4P2O7

4. O principal componente do vinagre é o ácido acético, cuja massa molar é igual a 60 g/mol. As porcentagens em massa dos elementos que compõem esse ácido são: C = 40%; H = 6,67%; O = 53,3%. Determine a fórmula molecular desse ácido. Dados: massas atômicas: C = 12 u; H = 1 u; O = 16 u.

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Atividades adaptadas 1. qual fórmula indica porcentagem? (

) fórmula mínima

(

) fórmula percentual

2. Complete a seguinte equação: 60 g

1, 25 mol

3. qual fórmula indica o número real de átomos de cada tipo na molécula (

) fórmula atômica

(

) fórmula molecular

4. Complete a frase com o seguinte quadro: composto

porcentagens

Relacionar as ___________________________ em massa com a massa molecular do _____________________________.

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Página de referência: 431

Será que, para garantir o bom funcionamento de uma nave espacial, é necessário conhecer as relações de massa que existem dentro dela?

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Página de referência: 432

Relações entre os coeficientes de uma equação

1. O bicarbonato de sódio (NaHCO3) é um sal com uma grande quantidade de aplicações e pode ser utilizado como antiácido, fermento, componente de extintor de incêndio, entre outras. Sua decomposição térmica pode ser representada pela equação: 2 NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + CO2 (g) + H2O(v) Determine quantos mols de bicarbonato de sódio devem ser decompostos para produzir 20 mol de CO2.

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Página de referência: 432 2. O peróxido de hidrogênio (H2O2) sofre decomposição na presença de luz, de acordo com a seguinte reação: 2 H2O2(aq) → 2 H2O(l) + O2(g) Determine a massa em gramas de O2 produzida na de- composição de 5,0 mol de H2O2. Dado: massa molar do O2 = 32 g/mol.

3. (Unifei-MG) O papel sulfite é assim chamado porque no seu processo industrial de fabricação emprega-se o composto químico sulfito de sódio. Quando este sal reage com o ácido clorídrico, tem-se a formação de SO2, composto redutor que atua na solubilização dos compostos adsorvidos na fibra da celulose. A equação balanceada desse processo de formação de SO2 é: Na2 SO3 (s) + 2 HCl(aq) → 2 NaCl(aq) + H2O(l) + SO2 (g) Na formação de 2,24 L de gás sulfuroso (SO2), quanto será produzido de NaCl? Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 432, 433 Dados: massas molares (g/mol): Cl = 35,5; Na = 23,0; S = 32; O = 16,0; H = 1,00; volume molar nas CNTP = 22,4 L. a) 0,585 g

c) 11,7 g

4. (Enem) No Japão, um movimento nacional para a promoção da luta contra o aquecimento global leva o slogan: 1 pessoa, 1 dia, 1 kg de CO2 a menos! A ideia é cada pessoa reduzir em 1 kg a quantidade de CO2 emitida todo dia, por meio de pequenos gestos ecológicos, como diminuir a queima de gás de cozinha. Um

hambúrguer

ecológico?

pra

já!

Disponível em: http://lqes.iqm.unicamp.br. Acesso em: 24 fev. 2012 (adaptado).

Considerando um processo de combustão completa de um gás de cozinha composto exclusivamente por butano (C4H10), a mínima quantidade desse gás que um japonês deve deixar de queimar para atender à meta diária, apenas com esse gesto, é de C4H10 +

13 2

O2 → 4 CO2 + 5 H2O

Dados: CO2 (44 g/mol); C4H10 (58 g/mol). b) 0,33 kg.

e) 3,0 kg.

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Página de referência: 434

Na imagem, as porcas representam o reagente em excesso e os parafusos, o reagente limitante, de modo que, ao formar o “produto” porca-parafuso, sobram duas porcas.

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Página de referência: 435

Produção industrial de uma bicicleta

➢ Total de bicicletas montadas: três. ➢ Rodas: ‘’reagente’’ em excesso. ➢ Quadros: ‘’reagente’’ limitante.

Produção industrial de amônia Processo Haber-Bosch: N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g). Exemplo: quantidade, em mol, de NH3 obtida a partir de 30 mol de N2 e 60 mol de H2, considerando que a reação seja completa. – Determinação do reagente em excesso:

Conclusão: N2 é o reagente em excesso e H 2 é o reagente limitante. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 435 – Determinação da quantidade estequiométrica de N2:

Conclusão: para 30 mol de N2 disponíveis, 20 mol reagirão e restarão 10 mol em excesso.

– Determinação da quantidade de amônia produzida:

Página de referência: 436

ácido

sulfúrico

(H2SO4)

pode

ser

obtido

industrialmente a partir da pirita (FeS2), de acordo com as equações:

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Página de referência: 436 Determine a massa, em toneladas, de ácido sulfúrico obtida a partir de 48 toneladas de pirita. Dados: massas molares: FeS2 = 120 g/mol; H2SO4 = 8 g/mol.

2. A reação entre o hidreto de lítio e a água pode ser representada pela equação:

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Página de referência: 436 Sabendo que foram colocados em contato 4 mol de LiH(s) e 6 mol de H2O(l), responda: Dado: volume molar de H2 a 25 °C e 1 atm = 25 L/mol. a) Qual o reagente limitante?

b) Qual o reagente em excesso e o número de mol desse excesso?

c) Qual o volume de H2 medido a 25 °C e 1 atm?

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Página de referência: 436 3. A queima do enxofre, impureza presente nos combustíveis fósseis, produz o dióxido de enxofre, um poluente

atmosférico.

reação

pode

ser

representada pela equação:

Foram colocados em contato 64 g de S(s) e 80 g de O2(g), e eles reagiram. Dados: massas molares: S = 32 g/mol; O2 = 32 g/mol; SO2 = 64 g/mol. Indique: a) o reagente limitante;

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Página de referência: 437 b) a massa em excesso;

c) a massa de SO2(g) produzido.

4. (UFF-RJ) Amônia gasosa pode ser preparada pela seguinte reação balanceada:

Se 112,0 g de óxido de cálcio e 224,0 g de cloreto de amônio forem misturados, então a quantidade máxima, em gramas, de amônia produzida será, aproximadamente:

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Página de referência: 437 Dados: Massas molares: CaO = 56 g/mol; NH4 Cl = 5 53 g/mol; NH3 = 17 g/mol. a) 68,0

e) 32,0

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Atividades adaptadas 1. Complete a frase com o seguinte quadro: porcas

‘’produto’’

reagente

Na imagem, as _____________________________ representam o

reagente

excesso

parafusos,

__________________________________ limitante, de modo que, ao

formar

_______________________________________

porca-parafuso, sobram duas porcas.

2. no exemplo da produção de uma bicicleta, quais partes são um reagente em excesso? (

) quadros

(

) rodas

3 assinale a equação utilizada para determinar a quantidade de amônia produzida: (

)

(

)

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Página de referência: 438

Nas barras de ouro mostradas na imagem, a pureza é indicada pelo valor 999,9. Isso significa que 99,99% da barra é constituída de ouro, ou seja, 999,9 g.

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Página de referência: 439

Pureza de reagentes ➢ Grau de pureza: indica a quantidade de uma amostra que se deve à substância de interesse.

Cálculo da pureza Nas condições descritas na legenda da imagem ao lado, qual será a massa de óxido de magnésio formada? Dados: Massas molares (g/mol): Mg = 24 e MgO = 40.

x = 9,6 g (parte pura) Reação de combustão:

Fita de 12 g de magnésio,

com

80% de pureza, sofrendo combustão.

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Página de referência: 439 ➢ Indica a quantidade de reagentes, em proporções estequiométricas, que efetivamente foi convertida em produtos.

Cálculo do rendimento Observe a reação química representada na ilustração.

Dados: A equação química para essa reação pode ser escrita como:

Qual é o rendimento dessa reação? Número de moléculas dos reagentes: 4 moléculas de H2 + 4 moléculas de I2. Número de moléculas do produto: 6 moléculas de HI

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Página de referência: 439 A partir desses dados, podemos escrever as seguintes relações:

x = 75% de rendimento

Página de referência: 440

1. A calcinação do calcário, carbonato de cálcio impuro, é um processo industrial empregado para a produção de óxido de cálcio, a cal viva, produto com diversas

aplicações,

como

composição

argamassas usadas na construção civil. No processo de calcinação, o calcário é aquecido e se decompõe, produzindo cal viva e gás carbônico. Em escala laboratorial, pode-se demonstrar esse processo a partir de 200 g de calcário com 80% de pureza.

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Página de referência: 440 Calcule o volume de CO2 obtido a 0 °C e 1 bar. Dados:

Massas

molares:

CaCO3

100

g/mol;

CaO = 56 g/mol; volume molar de CO2 a 1 bar e 0 °C = 22,7 L/mol.

2. (Enem) O cobre, muito utilizado em fios da rede elétrica e com considerável valor de mercado, pode ser encontrado na natureza na forma de calcocita, Cu2S(s), de massa molar 159 g/mol. Por meio da reação Cu2S(s) + O2 (g) → 2 Cu(s) 1 SO2(g), é possível obtê-lo na forma metálica. A quantidade de matéria de cobre metálico produzida a partir de uma tonelada de calcocita com 7,95% de pureza é a) 1,0 · 103 mol

d) 5,0 · 10–1 mol

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Página de referência: 441 3. (PUC-PR) 39,2 g de ácido sulfúrico reage com quantidade

suficiente

hidróxido

cálcio

produzindo quantos gramas de sulfato de cálcio, sabendo que o rendimento desta reação é de 90%? Dados: H = 1,00 g/mol; O = 16,00 g/mol; S = 32,00 g/mol; Ca = 40,00 g/mol.

a) 61,44 g

d) 48,96 g

4. (UFJF-MG) O cromo é um metal empregado na produção de aço inox e no revestimento (cromação) de algumas peças metálicas. Esse metal é produzido por meio da reação a seguir

Partindo-se de 15,2 gramas de Cr2O3 e admitindo-se que este processo tem um rendimento de 75%, a massa produzida de cromo é igual a: b) 10,4 g

e) 7,8 g

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Atividades adaptadas

1. o que é um grau de pureza?

___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

2. Complete a frase com o seguinte quadro: reagentes

produtos

Indica a quantidade de ________________________________, em proporções estequiométricas, que efetivamente foi convertida em ___________________________________.

3. com qual símbolo são representadas as esferas azuis?

(

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Página de referência: 442

A solubilidade do gás oxigênio em água diminui à medida que a temperatura aumenta. Isso explica o efeito devastador sobre a vida aquática em locais onde ocorre aumento brusco de temperatura causado, por exemplo, pelo descarte inadequado de águas de rejeitos industriais.

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Página de referência: 443

Solubilidade ➢ É a quantidade máxima de soluto que é possível dissolver em certa quantidade de solvente, a uma dada temperatura. Unidade usual: g de soluto/100 g de solvente.

Diagrama de solubilidade do nitrato de

potássio KNO3 (curva experimental)

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Página de referência: 443

Solução saturada

➢ Contém uma quantidade de

soluto

dissolvido

exatamente igual àquela permitida

por

sua

solubilidade.

Solução insaturada

➢ Contém uma quantidade de

soluto

menor

dissolvido que

permitida

por

aquela sua

solubilidade.

Solução supersaturada

➢ Contém uma quantidade de

soluto

maior

dissolvido que

permitida

por

aquela sua

solubilidade.

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Página de referência: 444

Gramas de soluto para saturar 100 g H2O

Diagrama de solubilidade para as questões 1 e 2

Temperatura (°C)

1. De acordo com esse diagrama, pode-se afirmar que o sal mais solúvel e o menos solúvel nas temperaturas de 10 °C e 30 °C são, respectivamente: a) A e B a 10 °C e A e C a 30 °C. c) A e B a 10 °C e A e E a 30 °C.

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Página de referência: 444 2. Quando a solubilidade dos sais aumenta com o aquecimento,

significa

que

sua

dissolução

endotérmica, ou seja, ocorre absorção de energia durante o processo. De modo inverso, sais cujas solubilidades diminuem com o aquecimento apresentam solubilização

exotérmica.

Com

base

nessas

informações e consultando o diagrama acima, concluise que um sal de dissolução endotérmica e outro de dissolução exotérmica são, respectivamente: b) B e D

e) C e E

3. Analise o diagrama de solubilidade do nitrato de

Gramas de KNO3 em 100 g de água

potássio para responder às questões a seguir.

Temperatura (°C) Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 445 A um frasco contendo 400 g de água pura a 90 °C é adicionada uma massa de KNO3 suficiente para produzir uma solução saturada. A seguir, essa solução é resfriada

até

°C,

resultando

num

sistema

heterogêneo que posteriormente foi filtrado. a) Qual a massa adicionada aos 400 g de água no início do experimento?

b) Qual é a massa de KNO3 que permanece dissolvida quando a solução é resfriada até 10 °C?

c) Ao filtrar esse sistema a 10 °C, qual é a massa de sal que fica retida no filtro? Justifique. ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

100

Atividades adaptadas

1. Complete a frase com o seguinte quadro: máxima

temperatura

dissolver

É a quantidade ______________________________ de soluto que é possível ______________________________ em certa quantidade

solvente,

uma

dada

__________________________________.

2. qual afirmação representa uma solução insaturada?

(

) Contém uma quantidade de soluto dissolvido

exatamente

igual

àquela

permitida

por

sua

solubilidade.

(

) Contém uma quantidade de soluto dissolvido

menor do que aquela permitida por sua solubilidade.

(

) Contém uma quantidade de soluto dissolvido

maior do que aquela permitida por sua solubilidade.

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101

Página de referência: 446

concentração

dos

gases

que

formam

atmosfera terrestre é um dos fatores que garantem a vida no planeta Terra. Em grandes altitudes, embora a concentração de oxigênio seja a mesma, o fato de o ar ser rarefeito faz com que alpinistas utilizem balões de oxigênio para compensar a baixa quantidade desse gás.

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102

Página de referência: 447

Em geral:

Concentração comum ➢ Indica a massa de soluto presente em dado volume de solução. Unidades usuais: g/L ou g/mL

Título ou porcentagem em massa ➢ Indica a porcentagem em massa de soluto na solução.

Parte por milhão (ppm) ➢ Indica a massa de soluto (em gramas) presente em 1 milhão de gramas de solução. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

103

Página de referência: 447

Rótulo de suco de frutas de “caixinha” para as questões 1 a 4

* % valores diários de referência com base em uma dieta de 2 000 kcal. 1. Caso uma pessoa desejasse suprir todas as suas necessidades diárias de vitamina D consumindo apenas esse suco, o volume de bebida que ela deveria ingerir seria igual a b) 120 mL

e) 500 mL

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104

Página de referência: 448 2.

carboidratos

representam

açúcares

encontrados na bebida. Eles podem estar contidos na própria fruta ou ser adicionados posteriormente ao suco para acentuar o sabor doce. Nesse suco, o volume de bebida que contém 10 g de açúcar e sua concentração

expressa

g/L

valem, respectivamente: a) 500 mL e 200 g/L

d) 100 mL e 100 g/L

3. Considerando que a densidade desse suco é 1 g/mL, calcule a porcentagem em massa (título) de açúcares nessa bebida.

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105

Página de referência: 448 4. A concentração de soluções muito diluídas é geralmente expressa em ppm (parte por milhão) ou ppb (parte por bilhão). Esse tipo de concentração indica uma relação massa/massa. Desse modo, uma solução 2 ppm indica que há 2 gramas de soluto dissolvidos em 1 milhão de gramas de solução. Considerando que a densidade do suco é 1 g/mL, qual é a concentração, expressa em ppm, de ferro nessa bebida?

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106

Atividades adaptadas

1. Complete a frase com o seguinte quadro: concentração

vida

terrestre

A _______________________________ dos gases que formam a atmosfera _____________________________________ é um dos fatores que garantem a _________________________________ no planeta Terra.

2. ‘’ Indica a massa de soluto presente em dado volume de solução. Unidades usuais: g/L ou g/mL; ‘’ como é denominado essa afirmação? (

) parte por milhão (ppm)

(

) concentração comum

3. assinale a fórmula utilizada para a porcentagem em massa: (

)

(

)

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107

Página de referência: 261, 262

Modelo computadorizado de

membrana

plasmática.

Além de permitir a separação entre o meio intracelular e extracelular, a membrana plasmática apresenta receptores (em amarelo e laranja) responsáveis por desencadear reações químicas no interior da célula. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 263 Membrana plasmática – é o envoltório celular presente em todas as células. tem composição lipoproteica; a componente com atividade metabólica e capacidade de regeneração. Os

lipídios

(incluem

fosfolipídios)

são

constituídos por uma cabeça polar de ácido fosfórico e uma cauda apolar de ácidos graxos. Nas membranas das células animais existe também colesterol, que aumenta a rigidez da membrana. As proteínas da membrana englobam proteínas: estruturais, moléculas

transportes, mensageiras,

receptores poros,

enzimas

anticorpos.

Estrutura da membrana (modelo do mosaico fluido):

dupla camada de fosfolipídios, com moléculas de proteínas dispersas.

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Página de referência: 263 Carboidrato

Glicolipídio

Proteína globular

Glicocálix

cabeças hidrofílicas

Bicamada fosfolipídica

Caudas hidrofóbicas

Colesterol

Proteína integral Poro proteico Proteína periférica

Proteína integral

Modelo do mosaico fluido da membrana plasmática.

Glicocálix: camada de carboidratos ligada a proteínas ou lipídios, na face externa das membranas das células animais, para proteção, adesão e reconhecimento. A permeabilidade seletiva da membrana plasmática garante uma capacidade de controlar a entrada e a saída de substâncias da célula. processos de permeabilidade

transporte ativo

associados à membrana:

transporte passivo

Sem gasto de ATP. Ocorre a favor de uma diferença de concentração e abrange os processos de difusão e osmose.

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Página de referência: 263 Difusão simples

Passagem de O2 e CO2 pela bicamada fosfolipídica.

Difusão facilitada

Entrada de substâncias na célula com a ajuda de uma proteína transportadora, a favor do gradiente de concentração. Mais rápida do que a difusão simples. A entrada de glicose ocorre dessa forma. Página de referência: 264

1. (FGV-SP) As setas 1, 2 e 3, na figura seguinte, indicam biomoléculas componentes da membrana plasmática de uma célula animal. Com base nas funções desempenhadas pela membrana em diferentes tipos celulares, é correto afirmar que a)

biomolécula

carboidrato componente do glicocálix

atua

reconhecimento intercelular.

e) as biomoléculas 2 e 3 são aminoácidos do glicocálix e atuam na síntese de secreções nas células epiteliais. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 264 2. (Enem) Visando explicar uma das propriedades da membrana plasmática, fusionou-se uma célula de camundongo com uma célula humana, formando uma célula híbrida. Em seguida, com o intuito de marcar as proteínas

membrana,

dois

anticorpos

foram

inseridos no experimento, um específico para as proteínas de membrana do camundongo e outro para as proteínas de membrana humana. Os anticorpos foram visualizados ao microscópio por meio de fluorescência de cores diferentes.

A mudança observada da etapa 3 para a etapa 4 do experimento ocorre porque as proteínas

a) movimentam-se livremente no plano da bicamada lipídica. c) auxiliam o deslocamento dos fosfolipídios da membrana plasmática. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 264 3. (UFRGS-RS) Considere o enunciado abaixo e as quatro propostas para completá-lo. No processo de transporte, através da membrana, pode ocorrer 1. a difusão facilitada, um tipo de transporte passivo.

2. o transporte passivo, a favor do gradiente de concentração.

3. o transporte ativo, feito com gasto de energia.

4. a difusão simples, independentemente do gradiente de concentração. Quais propostas estão corretas? b) Apenas 2 e 4. c) Apenas 1, 2 e 3.

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Atividades adaptadas 1. como é chamado o envoltório celular presente em todas as células? (

) lipoproteína

(

) membrana plasmática

2. como é conhecida a camada de carboidratos ligada a proteínas ou lipídios? (

) glicocálix

(

) permeabilidade seletiva

3. Complete a frase com o seguinte quadro: seletiva

célula

capacidade

A permeabilidade __________________________________ da

membrana

plasmática

___________________________________ entrada

saída

garante de

controlar

substâncias

uma a da

____________________________________.

4. qual a difusão ocorre de maneira mais rápida? (

) difusão simples

(

) difusão facilitada

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Página de referência: 266, 267

Pela membrana plasmática, entrada

a de

substâncias na célula

selecionada.

As microvilosidades do intestino (marrom-claro) aumentam

superfície

absorção

celular.

(Ampliação de aproximadamente 12 mil vezes.)

Osmose (difusão de solvente): a água passa da solução menos concentrada, com mais solvente

(hipotônica),

para

solução

mais

concentrada, com menos solvente (hipertônica).

Osmose na célula vegetal: a parede celular impede a ruptura celular. Vacúolo ganha ou perde água para o meio.

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Página de referência: 267 A célula vegetal em meio hipotônico fica túrgida. em meio hipertônico, sofre plasmólise. Transporte ativo: passagem de soluto contra um gradiente de concentração. Transporte por proteína carreadora ou permease, com gasto de ATP. Exemplo: bomba de Na+ e K+.

Transporte passivo

Transporte ativo

Esquema representação

de dos

transportes passivo (A) e ativo (B).

Endocitose englobamento de partículas por movimentos da membrana. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 267 ingestão

partículas

sólidas

por

evaginações da membrana (pseudópodes).

Fagocitose:

Realizada

por

alguns

protozoários,

amebócitos e leucócitos fagocitários.

Importante na defesa contra microrganismos. Sua ação está relacionada à formação de pus. Pinocitose: ingestão de moléculas em solução por invaginações da membrana. Realizada por todas as células eucarióticas. Uma de suas funções é permitir a entrada de proteínas na célula,

processo

mediado

por

receptores

membrana. Clasmocitose ou exocitose: eliminação de partículas por mecanismo inverso ao da pinocitose.

Leucócito

(estrutura

azulada) fagocitando uma levedura

(estrutura

amarelada). (Ampliação de aproximadamente 11 mil vezes.)

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Página de referência: 268

1. (Fuvest-SP) A figura abaixo representa uma célula de uma planta jovem. Membrana plasmática Parede celular

Vacúolo central Núcleo

Considere duas situações: 1) a célula mergulhada numa solução hipertônica; 2) a célula mergulhada numa solução hipotônica. Dentre

figuras

numeradas

III,

quais

representam o aspecto da célula, respectivamente, nas situações 1 e 2?

a) I e II.

d) III e I.

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Página de referência: 268, 269

2. (Enem) Uma das estratégias para conservação de alimentos é o salgamento, adição de cloreto de sódio (NaCl)

historicamente

utilizado

por

tropeiros,

vaqueiros e sertanejos para conservar carnes de boi, porco e peixe O que ocorre com as células presentes nos alimentos preservados com essa técnica? a) O sal adicionado diminui a concentração de solutos em seu interior. e) A grande concentração de sal no meio extracelular provoca a saída de água de dentro delas. 3. (PUC-RS) Responder à questão a partir da figura que representa

organismo

unicelular

eucariota

durante o processo de alimentação. O processo representado é denominado Núcleo

Partícula sólida

Membrana celular

c) fagocitose

e) citocinese

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Atividades adaptadas 1. Complete a frase com o seguinte quadro: meio

ruptura

a parede celular impede a __________________________ celular. Vacúolo ganha ou perde água para o _______________________________.

qual

reação

célula

vegetal

meio

hipertônico? (

) sofre plasmólise

(

) fica túrgida

3. como é chamado o processo no qual há a ingestão de partículas sólidas por evaginações da membrana? (

) endocitose

(

) fagocitose

4. qual processo, realizado por todas as células eucarióticas, permite a entrada de proteínas na célula? (

) pinocitose

(

) clasmocitose

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Página de referência: 270, 271

O citoesqueleto é responsável

pela

manutenção

estrutura celular.

microtúbulos

sustentação.

(azul-ciano)

(Ampliação

auxiliam

nessa

aproximadamente

mil

vezes.) Citoplasma nos

procariontes:

nos

material

preenchimento

entre

célula.

eucariontes: localizado a

membrana

plasmática e o núcleo.

Componentes do citoplasma: citosol, organelas e inclusões. ➢ Citosol ou hialoplasma: solução coloidal formada por água e proteínas.

Material transparente, gelatinoso, que preenche a célula e atua como meio para a ocorrência de reações químicas.

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Página de referência: 271

Citoesqueleto: conjunto de proteínas estruturais (actina, tubulina, queratina) mergulhadas no citosol; exclusivo dos eucariontes. Funções do citoesqueleto: manutenção da forma celular; sustentação de organelas; movimentos celulares; ciclose; formação de pseudópodes; formação de microvilosidades; contração muscular; fibras do fuso. Centríolos: cilindros formados por 9 conjuntos de 3 microtúbulos. Orientam a formação das fibras do fuso e formam cílios

flagelos.

Não

existem

bactérias,

gimnospermas, angiospermas e na maioria dos fungos.

Cílios e flagelos: formados por 9 conjuntos de 2 microtúbulos

periféricos

microtúbulos

centrais.

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Página de referência: 271, 272 Citoplasma Microfilamento Filamento intermediário

Microtúbulos

Organelas

imobilizadas

pela rede do citoesqueleto

Componentes do citoesqueleto

Retículo endoplasmático (RE) Sistema de membranas lipoproteicas com dois componentes: o RE não granuloso e o RE granuloso.

RE não granuloso: forma canais tubulares e bolsas para circulação e armazenamento de materiais. Nele ocorrem

reações

síntese

lipídios,

como

fosfolipídios, colesterol e hormônios esteroides. Atua

na desintoxicação,

degradando álcool,

drogas e remédios, como antibióticos.

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Página de referência: 272 RE granuloso: apresenta ribossomos associados; é o principal local de síntese proteica da célula. Complexo golgiense (CG): derivado do RE e constituído por sáculos achatados e empilhados, com vesículas periféricas.

Ações do CG: processamento e distribuição das proteínas sintetizadas no RE granuloso; armazenamento

empacotamento

vesículas

secreções; síntese de polissacarídeos, como a celulose e a pectina; formação da lamela média vegetal; formação do acrossomo do espermatozoide; formação de lisossomos. Secreção Membrana plasmática

Vesículas de secreção Lisossomo primário

Face trans

Complexo golgiense Bolsas Retículo endoplasmático (RE) granuloso

Face cis Vesículas

Ribossomos

Relação entre o retículo endoplasmático granuloso e o complexo golgiense.

Transporte de proteínas do RE para o complexo golgiense

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Página de referência: 272, 273

1. (UFC-CE) O citoplasma de células eucarióticas apresenta um conjunto de fibras finas e longas, de constituição proteica, chamado de citoesqueleto. Assinale a alternativa que apresenta uma função dessa estrutura na célula. b) Participar da descondensação dos cromossomos. e) Permitir a adesão da célula a células vizinhas e a superfícies extracelulares. 2. (FGV-SP) O uso constante de drogas psicotrópicas, como o álcool, pode fazer com que seus usuários desenvolvam certa tolerância à droga, de tal modo que passam a ser necessárias doses cada vez maiores para que o efeito seja obtido. Nesses casos, é correto dizer que, nas células do fígado desses usuários, b) o retículo endoplasmático não granuloso se apresenta bastante desenvolvido. Esse processo pode contribuir para diminuir a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos. e)

complexo

golgiense

apresenta

bastante

desenvolvido. Esse processo pode contribuir para aumentar a eficácia de alguns medicamentos, como os antibióticos.

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Página de referência: 273

3. (Fema-SP) A figura ilustra o fluxo de substâncias desde sua síntese intracelular até sua secreção extracelular. Ambiente extracelular

Secreção

Fluxo de substâncias

Membrana plasmática

A substância sintetizada e as estruturas 1, 2 e 3 envolvidas no fluxo ilustrado são, respectivamente:

b) proteína, retículo rugoso, complexo golgiense e vesícula de exocitose.

e) aminoácido, ribossomo, retículo liso e pinossomo.

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Atividades adaptadas

1. onde é encontrada a citoplasma nos eucariontes? (

) material

localizado

entre

membrana

plasmática e o núcleo. (

) material de preenchimento da célula.

como

chamado

conjunto

proteínas

estruturais mergulhadas no citosol? (

) citoesqueleto

(

) citoplasma

3. Complete os campos com o seguinte quadro: microtúbulos

citoplasma

Microfilamento Filamento intermediário

Organelas

imobilizadas

pela rede do citoesqueleto

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Página de referência: 274, 275

(Ampliação

aproximadament e 940 vezes.)

O vacúolo contrátil é vital para os protozoários de água doce, pois sua ação impede que a parede celular desses animais se rompa pela absorção de água por osmose.

Os Lisossomos são organelas citoplasmáticas com enzimas digestivas que atuam em pH ácido. ➢ Digestão

celular

(heterofagia):

endocitose

→

endossomo 1 lisossomo → vacúolo digestivo → corpo residual → exocitose. ➢ Autofagia: digestão de estruturas celulares velhas, defeituosas ou excedentes por ação lisossômica. Necrose (autólise): morte celular acidental por lesão ou agressão, com ruptura lisossômica e processo inflamatório. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 275 Apoptose: morte celular programada, que age em células

com

mutações,

desenvolvimento

renovação

embrionário,

celular, alterações

estruturais. Controlada por expressão gênica e sem efeito inflamatório. NORMAL

Corpo apoptótico Digestão enzimática e extravasamento do conteúdo celular

Fagocitose da célula apoptótica e de seus fragmentos

Célula fagocitária

NECROSE

APOPTOSE

Necrose X Apoptose Peroxissomos: Vesículas com oxidases e catalases, para inativação de

radicais

livres

oxigênio.

Participam

desintoxicação da célula e do metabolismo dos lipídios.

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Página de referência: 275

Mitocôndrias:

São

encontradas

nas

células

eucariontes;

realizam a respiração celular aeróbica. Formadas por duas membranas lipoproteicas; a membrana interna forma cristas mergulhadas na matriz mitocondrial. Possuem

DNA

circular

ribossomos

têm

capacidade de autoduplicação. Transmissão materna das mitocôndrias: somente os óvulos

fornecem

mitocôndrias

para

descendentes. Os vegetais e as algas possuem o cloroplasto, com clorofila. sede da fotossíntese.

Composição dos cloroplastos: Formados

por

duas

membranas

lipoproteicas.

membrana interna forma lamelas com espessamentos ricos em clorofila (tilacoides), reunidos em pilhas (grana), mergulhadas no estroma de preenchimento.

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Página de referência: 276 As mitocôndrias e Cloroplastos possuem DNA circular

ribossomos

tem

capacidade

autoduplicação. mitocôndrias e cloroplastos teriam surgido a partir de

Teoria endossimbiótica:

bactérias que se associaram com as primeiras células.

Animais, fungos e protozoários (têm

Plantas

algas

(têm

mitocôndrias)

mitocôndrias e cloroplastos)

Bilhões de anos atrás (ba)

Mitocôndrias

Cloroplasto

Bactéria Cianobactéria

púrpura mitocôndria originado a partir

bactéria

púrpura endossimbiótica

Cloroplasto originado a partir

cianobactéria

endossimbiótica

Teoria endossimbiótica Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 276

1. (UPE) A figura a seguir ilustra o processo de digestão intracelular, no qual estão envolvidas várias organelas celulares. Identifique as estruturas e/ou processos enumerados na figura a seguir:

Estão corretas b) I – Fagocitose; II – Lisossomo; III – Complexo de Golgi; IV – Vacúolo autofágico; V – Corpo residual; VI – Clasmocitose. d) I – Heterofagia; II – Ribossomo; III – Complexo de Golgi; IV – Vacúolo; V – Exocitose; VI – Excreção celular.

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Página de referência: 277 2. (UEPB) Complete as frases abaixo de forma a torná-las corretas: I. No processo de ..... A ..... a célula utiliza os lisossomos para renovação de estruturas de seu citoplasma. II. O desenvolvimento de seres multicelulares depende da morte programada de certas células. Nestas, a membrana do lisossomo se rompe e as enzimas digestivas entram em contato com o citoplasma, destruindo-o. Este fenômeno biológico é regulado por genes e denominado .... B ..... III. No processo de ..... C ....., o material nutritivo, que entra na célula por fagocitose ou pinocitose, é envolto por uma vesícula

membranosa;

essas

vesículas

unem

aos

lisossomos, formando o vacúolo digestivo. b) A – heterofagia; B – autofagia; C – apoptose. c) A – autofagia; B – apoptose; C – heterofagia. 3. (Uerj) Durante o processo evolutivo, algumas organelas de células eucariotas se formaram por endossimbiose com procariotos. Tais organelas mantiveram o mesmo mecanismo de

síntese

proteica

encontrado

nesses

procariotos.

Considere as seguintes organelas celulares, existentes em eucariotos: 1. mitocôndrias

2. aparelho golgiense

3. lisossomos

4. cloroplastos

5. vesículas secretoras

6. peroxissomos

a) 1 e 4

d) 4 e 5

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Atividades adaptadas 1. como é chamado o processo de digestão de estruturas celulares por ação lisossômica? (

) necrose

(

) autofagia

2. qual o termo utilizado para a morte celular programada? (

) apoptose

(

) peroxissomos

3. na transmissão materna das mitocôndrias, somente os

óvulos

fornecem

mitocôndrias

para

descendentes; essa afirmação está: (

) correta

(

) incorreta

4. Complete a frase com o seguinte quadro: circular

autoduplicação

mitocôndrias

As _______________________________ e Cloroplastos possuem

DNA

ribossomos

_____________________________________ e

tem

capacidade

e de

________________________________________.

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Página de referência: 278, 279

Pelo emprego de microrganismos fermentadores, o ser humano produz alimentos como pães e queijos. Metabolismo: conjunto de reações orgânicas que mantém

funcionamento

celular.

Engloba

anabolismo e o catabolismo. Anabolismo: processos de síntese de substâncias que consomem energia (endergônicos); fotossíntese e síntese proteica. Catabolismo: substâncias

processos

degradação

que liberam energia (exergônicos);

fermentação e respiração celular. Bioenergética: conjunto de reações para liberação ou fixação de energia em compostos orgânicos.

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Página de referência: 279

NAD+

transportam hidrogênio em e FAD:

reações de oxirredução.

ATP: nucleotídeo trifosfatado transportador de energia; fornece energia para as reações celulares. Glicólise: quebra inicial da glicose no citosol; redução do NAD+.

1 glicose + 2 NAD+ → 2 NADH + 2 piruvatos + 2 ATP Fermentação: oxidação do NADH. Fermentação lática: realizada por lactobacilos e células musculares. 2 piruvatos 1 2 NADH → 2 NAD1 1 2 lactatos Fermentação alcoólica: realizada por leveduras. 2 piruvatos 1 2 NADH → 2 NAD1 1 2 etanóis 1 2 CO2 Importância econômica da fermentação: álcool combustível, bebidas alcoólicas e panificação.

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Página de referência: 279 Glicólise

Fermentação

Glicólise e fermentação lática Página de referência: 280

1. (UFRGS-RS) A fotossíntese e a respiração celular, em termos

energéticos e

metabólicos, são

caracterizadas,

respectivamente, como processos b) endotérmicos e catabólicos

e) isotérmicos e catabólicos

2. (Udesc) Toda energia para a manutenção dos seres vivos tem origem a partir da degradação de moléculas orgânicas. No entanto, nos seres vivos, esta degradação não transfere a energia diretamente para os processos celulares, e sim para uma molécula que é utilizada em diferentes processos metabólicos das células. Assinale a alternativa que contém o nome da molécula utilizada nos processos metabólicos celulares.

a) trifosfato de adenosina

e) glicina

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Página de referência: 280, 281 3. (UFG-GO) Analise as reações a seguir.

Os organismos que realizam as reações I e II e seus respectivos produtos são os seguintes: b) I – fungo e álcool; II – bactéria e coalhada. c) I – protozoário e papel; II – anelídeo e húmus.

4. (FGV-SP) Em uma confraternização entre amigos, foram servidos pão e vinho. Durante o brinde, um convidado bem-humorado agradeceu profundamente a existência dos fungos para a realização dos eventos gastronômicos. O agradecimento aos fungos, com relação ao pão e ao vinho, respectivamente, refere-se à produção de a) glicose e oxigênio, em função da respiração nas hifas. d) gás carbônico e etanol, em função do metabolismo anaeróbico nas leveduras. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Atividades adaptadas

1. associe:

processos de degradação de substâncias que liberam energia

Anabolismo

(exergônicos);

fermentação

respiração celular.

Catabolismo

processos

substâncias energia

síntese

que

consomem

(endergônicos);

fotossíntese e síntese proteica.

2. qual fermentação é realizada por leveduras? (

) lática

(

) alcoólica

3. assinale qual trecho representa o processo de fermentação: (

)

(

)

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Página de referência: 282, 283

A energia para o metabolismo celular gerada

é pelas

mitocôndrias.

Na foto, microscopia eletrônica de transmissão de mitocôndrias

tecido

renal.

(Ampliação

aproximadamente 46 mil vezes.) Respiração celular é um processo aeróbico de regeneração de ATP. Engloba a glicólise, o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória. Glicólise no citosol: 1 glicose + 2 NAD+ → 2 piruvato + 2 NADH + 2 ATP. Glicólise na matriz mitocondrial, 1 piruvato perde CO2 e forma a acetil-Coenzima A, que inicia o ciclo de Krebs. Ciclo

Krebs:

conjunto

reações

descarboxilação (perda de CO2) e desidrogenação (perda de hidrogênio), que libera 2 CO2, 3 NADH, 1 FADH2 e 1 ATP por ciclo. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 283 Cadeia respiratória: ocorre nas cristas mitocondriais. Transporta elétrons e prótons fornecidos pelos NADH e pelo FADH2. O movimento dos prótons H+ através da enzima ATP-sintase fornece energia para a formação de ATP, na fosforilação oxidativa.

Aceptor final dos elétrons: oxigênio, com a formação de moléculas de água. Rendimento energético da respiração aeróbica: 30 ATP = glicólise (2 ATP) 1 Krebs (2 ATP) + cadeia respiratória (26 ATP).

Processos da respiração aeróbica.

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Página de referência: 284

1. Identifique a organela celular mostrada na imagem e assinale a alternativa correta sobre ela e sua atividade:

b) As projeções internas são denominadas cristas e nelas situa-se a cadeia respiratória. d) Todas as organelas deste tipo encontradas na célula foram recebidas exclusivamente do gameta masculino.

2. (FAM-SP) A glicólise é a rota metabólica na qual a glicose sofre oxidação, sendo convertida em piruvato. Dependendo

das

condições

aerobiose

anaerobiose a que uma célula está submetida, o piruvato pode ser destinado a diversas outras rotas, originando

diferentes

compostos

orgânicos.

piruvato c) é convertido em ácido acético por bactérias do gênero Acetobacter na fermentação do vinho. e) sofre descarboxilação na respiração aeróbica, sendo convertido em moléculas de acetil-CoA e CO2. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 284, 285 3. (FCMMG) As etapas do processo de respiração celular ocorridos no interior de uma mitocôndria e representados no esquema abaixo pelos números 1, 2 e 3 são, respectivamente:

a) Glicólise, Ciclo de Krebs

Cadeia

Respiratória c)

Ciclo

Cadeia

Krebs,

Respiratória

Fosforilação Oxidativa.

4. A função da cadeia respiratória está vinculada à síntese de ATP. Em relação a este último processo bioquímico, é correto afirmar que: b) é feito principalmente pela ATP sintase, graças à passagem de íons H+ para a matriz mitocondrial. e) acontece exclusivamente na matriz mitocondrial, na formação de H2O.

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Atividades adaptadas 1. a glicólise, o ciclo de Krebs e a cadeia respiratória são etapas de qual processo? (

) reação orgânica

(

) respiração celular

2. qual processo ocorre um conjunto de reações de descarboxilação? (

) ciclo de Krebs

(

) cadeia respiratória

3. assinale na ilustração onde ocorre o ciclo de Krebs:

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Página de referência: 286 As reações da fotossíntese ocorrem

interior

dos

cloroplastos (organelas verdes).

Na foto, microscopia eletrônica de transmissão de células da planta aquática Spirodela oligorrhiza. (Ampliação de aproximadamente 10 mil vezes.) Fotossíntese:

processo

autotrófico

transformação de energia luminosa do Sol em energia química, armazenada em moléculas de glicose. O oxigênio produzido se origina da molécula de água. A equação geral representa o ocorrido no: Clorofila

O processo ocorre em duas etapas: fotoquímica (luminosa ou reação de claro). química (enzimática ou reação de escuro), no interior dos cloroplastos.

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Página de referência: 287 Fase

fotoquímica:

ocorre

nas

membranas

dos

tilacoides → conversão da energia luminosa em energia química, na presença de clorofila.

consome H2O, NADP+ e ADP A fase fotoquímica

e forma O2, NADPH e ATP.

Ciclo de Calvin ou ciclo das pentoses: reações enzimáticas da fase química que usam o CO2 para a produção de carboidratos na presença da enzima Rubisco (RibUloseBIfoSfatoCarboxilaseOxidase).

Glicose Cloroplasto

Luz

tilacoide H2O

CO2

Processos da fotossíntese no cloroplasto.

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Página de referência: 287, 288

1. (Fuvest-SP) A maior parte da massa de matéria orgânica de uma árvore provém de: b) gás carbônico do ar.

e) sais minerais do solo.

2. (Vunesp) Um químico e um biólogo discutiam sobre a melhor forma de representar a equação da fotossíntese. Segundo o químico, a equação deveria indicar um balanço entre a quantidade de moléculas e átomos no início e ao final do processo. Para o biólogo, a equação deveria apresentar as moléculas que, no início do processo, fornecem os átomos para as moléculas do final do processo. As equações propostas pelo químico e pelo biólogo são, respectivamente, a) 6CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6H2O + 6O2 e 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 b) 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 e 6CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6H2O + 6O2 3. (FMJ-SP) As plantas e a maioria das algas realizam a fotossíntese por meio do cloroplasto, organela membranosa composta internamente pelo estroma e os tilacoides. Nos tilacoides, as moléculas de clorofila absorvem a energia luminosa que b) decompõe as moléculas de H2O, liberando O2 e prótons H1 que reduzem o NADP1 a NADPH e tal redução fornece energia para a conversão do ADP a ATP. d) oxida o NADPH a NADP+ e H+, e o ATP a ADP, liberando energia suficiente para converter o CO2 em moléculas de glicose e O2. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Atividades adaptadas 1. qual etapa enzimática da fotossíntese que reage no escuro? (

) química

(

) fotoquímica

2. Complete a frase com o seguinte quadro: membranas

clorofila

luminosa

ocorre nas ______________________________ dos tilacoides → conversão da energia _________________________________ em

energia

química,

presença

__________________________________.

3. Complete os campos com o seguinte quadro: Glicose

luz

CO2

O2 Cloroplasto

tilacoide H2O Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 289, 290

Foto de vista área da Grande Fonte Prismática,

cores naturais.

Bactérias

quimiossintetizantes

vivem

nas

fontes

termais do Parque Yellowstone, nos Estados Unidos. Clorofila: Principal pigmento fotossintético que faz a conversão de energia e absorve luz e libera elétrons. Contém magnésio, fica concentrada nos tilacoides e tem dois tipos principais, a clorofila a e a clorofila b. Absorve principalmente radiação azul e vermelha. Carotenoides: Família de compostos pigmentados pigmentos auxiliares presentes: caroteno e xantofila. absorvem luz e transferem a energia para a clorofila.

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Absorção estimada (porcentagem)

Página de referência: 290

Fatores

limitantes

fotossíntese: intensidade

luminosa,

concentração de CO2, disponibilidade de água e temperatura. Comprimento de onda (nanômetro)

Ponto de Compensação Fótico (PCF): intensidade luminosa em que a taxa de fotossíntese se iguala à taxa de respiração, isto é, a produção é igual ao consumo. Iluminação

acima

PCF

permite

reservas,

Taxa de reação

crescimento e reprodução.

Usa reservas e pode morrer 0%

Respiração

Intensidade luminosa Ponto de Compensação Fótico. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 290 ➢ Plantas umbrófilas, ou de sombra, têm PCF baixo (ex.: violeta); ➢ plantas heliófilas, ou de sol, têm PCF elevado (ex.: cactos). Quimiossíntese: processo autotrófico no qual se utiliza a energia de compostos inorgânicos para a produção de carboidratos.

realizada

por

nitrobactérias,

ferrobactérias e sulfobactérias. Página de referência: 291

1. (UFTM-MG) O gráfico ilustra o espectro de absorção da

luz

pelas

clorofilas a e b,

diferentes

comprimentos de onda. Elas são duas das principais clorofilas

presentes

nos

eucariontes

percentual de absorção

fotossintetizantes.

clorofila a clorofila b

comprimento de onda (nm)

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Página de referência: 291 Suponha que três plantas (I, II e III) da mesma espécie ficaram expostas diariamente aos comprimentos de onda 460 nm, 550 nm e 660 nm por um mês, respectivamente. É possível supor que: c) As plantas I e III conseguiram sintetizar matéria orgânica suficiente para crescerem. e) A planta II respirou e as outras realizaram somente a fotossíntese para crescer. 2.

(FEI-SP)

fatores

externos

limitantes

fotossíntese são: a) concentração de O2 d) concentração de dióxido de carbono, água, luz e temperatura.

(Ufscar-SP)

gráfico

representa

taxas

fotossintéticas e de respiração para duas diferentes plantas, uma delas umbrófila (planta de sombra) e a outra heliófila (planta de sol). Considere que a taxa respiratória é constante e igual para as duas plantas.

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Página de referência: 291, 292

Intensidade do fenômeno

taxa fotossintética planta A

taxa fotossintética planta B

taxa fotossintética planta A eB

Pode-se concluir que: b) A partir do ponto Y, cada uma das plantas consome mais oxigênio do que aquele produzido na sua fotossíntese.

e) No ponto X, a planta A consome mais oxigênio do que aquele

produzido

sua

fotossíntese,

planta B produz a mesma quantidade de oxigênio que aquela consumida em sua respiração.

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Atividades adaptadas 1.

Como

chamada

família

compostos

pigmentados, presentes o caroteno e xantofila? (

) Clorofila

(

) Carotenoides

2. Complete o gráfico abaixo: respiração

Taxa de reação

Fotossíntese

Usa reservas e pode morrer 0% Intensidade luminosa

3. quais plantas possuem o PCF elevado? (

) plantas umbrófilas

(

) plantas heliófilas

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Página de referência: 293, 294

Por serem decompositores, os

fungos

desempenham

importante reciclagem presentes

papel de

nutrientes

matéria

orgânica morta;

permitindo

sua

assimilação

por outros seres vivos.

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Página de referência: 295 Fungos já foram considerados vegetais. Atualmente, em função da existência de características exclusivas, constituem o reino Fungi. Em linguagem popular os fungos são conhecidos como: ►levedos

(ou

►bolores

leveduras, ►mofos

fermento

padaria)

►cogumelos

►orelhas -de -pau.

Representação da variedade do reino Fungi.

Fungos são eucariontes, heterótrofos e podem ser unicelulares ou pluricelulares, mas sem tecidos organizados.

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Página de referência: 295, 296 Organização de um fungo pluricelular:

micélio vegetativo dotado de inúmeras hifas e micélio reprodutor ou corpo de frutificação, dotado de hifas produtoras de esporos.

Corpo de frutificação Lâmina ampliada

Micélio vegetativo

Esporos

No cogumelo, hifas do micélio vegetativo auxiliam a nutrição, e aquelas do micélio reprodutivo ou corpo de frutificação produzem esporos.

Alimentação de fungo pluricelular: digestão

extracelular

extracorpórea

absorção dos nutrientes resultantes. O glicogênio é o polissacarídeo de reserva energética. Cada célula da hifa é dotada de parede celular de quitina.

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Página de referência: 296

A partir da liberação de enzimas pelas

hifas

micélio

vegetativo acontece a digestão extracelular

substrato,

com posterior absorção dos nutrientes resultantes pelas

células das hifas.

Importância dos fungos: alimentar, médica (micoses), ecológica

(decomposição

matéria

orgânica,

associações, interações), industrial (etanol).

Algas são componentes do reino Protoctista, juntamente com protozoários.

São seres eucariontes que podem ser unicelulares, coloniais ou pluricelulares, estas sem possuir tecidos organizados. São consideradas autótrofas fotossintetizantes.

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Página de referência: 296, 297 Os grupos de algas são os seguintes:

Importância ecológica das algas: sequestro de carbono e fotossíntese

(atenuação

aquecimento

global),

principalmente aquelas componentes do fitoplâncton.

Fitoplâncton produtor da base da cadeia alimentar

Esquema exemplificando uma cadeia alimentar marinha. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 297, 298

(Vunesp-SP)

cogumelo

(Pleurotus

shimeji

ostreatus) aos poucos vai se incorporando à culinária das

grandes

cidades

brasileiras.

Encontrado

facilmente em supermercados, é usado como principal ingrediente de molhos, refogados, risotos e outros pratos. Sobre

cogumelo shimeji,

foram feitas as assertivas:

1. Trata -se de um fungo, um organismo heterótrofo que não faz fotossíntese e não produz seu próprio alimento. 2. Por ser um fungo, não sintetiza proteínas e carboidratos, tendo baixo valor nutricional. a) ambas estão corretas, e a segunda assertiva não é consequência da primeira, uma vez que a fotossíntese não é condição para a síntese de proteínas. e) a primeira está correta e a segunda está errada, uma vez que, embora não realizem fotossíntese, os fungos sintetizam proteínas e carboidratos.

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Página de referência: 298 2. (UCS-RS) O fitoplâncton é um dos tipos de plâncton formado por organismos em sua grande maioria microscópicos, que flutuam com pouca capacidade de locomoção nos oceanos, mares, águas salobras e doces. O crescimento de atividades antrópicas que influenciam a qualidade das águas, como o aumento do aporte de esgotos domésticos e industriais e o aumento do escoamento de insumos agrícolas, pode alterar a comunidade fitoplanctônica, ocasionando modificações ecológicas importantes. Assinale

alternativa

correta

relação

importância ecológica do fitoplâncton. b) O aumento de certas comunidades de fitoplâncton, como os dinoflagelados, resulta em eventos como a maré vermelha, que pode causar a morte em cascata de diversos outros organismos marinhos, devido às toxinas produzidas. c)

dos

exemplos

fitoplâncton

são

cianobactérias, ou algas verde-azuis, que possuem este nome devido à sua capacidade de decompor matéria orgânica. Por essa razão, são classificadas como decompositoras na cadeia trófica

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Atividades adaptadas 1. Complete a frase com o seguinte quadro: vegetais Fungos

exclusivas já

foram

________________________________. _________________________________ características

função considerados Atualmente,

existência

em de

________________________________,

constituem o reino Fungi.

2. Complete os campos abaixo: corpo de frutificação

micélio vegetativo

Lâmina ampliada

Esporos

3. a qual reino as Algas pertencem? (

) Protoctista

(

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) Monera 55

Página de referência: 299, 300 O

surgimento

vasos em

condutores

ancestral

das

pteridófitas permitiu a elas atingir maior tamanho em relação às briófitas.

A imagem de microscopia mostra vasos condutores (em amarelo) e o esclerênquima (em vermelho), em corte de rizoma de samambaia. (Ampliação de aproximadamente 300 vezes.) Grupos

vegetais:

incluem

briófitas,

pteridófitas,

gimnospermas e angiospermas. Origem dos vegetais: Note a origem progressiva das

estruturas

permitiram

que efetiva

conquista do meio terrestre pelos

vegetais.

Tecidos

condutores, por exemplo, só existem

partir

ancestral de pteridófitas. Briófitas

são

plantas

avasculares. cladograma ilustrativo.

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Página de referência: 300

Briófitas: plantas avasculares, cujo gametófito é a fase

dominante

mais

duradoura

ciclo

reprodutivo. Musgos, hepáticas e antóceros são briófitas.

Musgos (A), hepáticas (B) e antóceros (C). Pteridófitas: primeiras plantas vasculares, sem sementes, a evoluir no meio terrestre. Esporófito vascular dominante e mais duradouro. Gametófito avascular, Samambaia, samambaiaçu licopódio,

pequeno

avenca,

porte

autótrofo.

renda-portuguesa,

(gêneros

Cyathea

selaginela,

entre

xaxim,

Alsophila),

outros,

são

componentes do grupo.

Samambaiaçu (A), samambaia de metro (B) e selaginela (C). Nas pteridófitas, o esporófito é a geração dominante.

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Página de referência: 301 Samambaias: as mais conhecidas das pteridófitas. caule do tipo rizoma (subterrâneo), folhas com folíolos

Gametófito

soros

(conjuntos

(protalo)

bissexuado

esporângios).

(sexos

unidos,

monoico) e pouco duradouro, regride após o encontro de gametas. O gametófito, representado ao lado, é avascular, autótrofo, monoico, independente

esporófito

constitui a fase menos duradoura nas pteridófitas.

Folhas adultas Folíolo com soros Folha jovem

Rizoma

samambaia

pteridófita

mais

conhecida.

esporófito é o corpo da planta, sendo vascularizado e corresponde a fase mais duradoura nas pteridófitas. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 302 Reprodução sexuada em musgo: ciclo haplodiplobionte, metagênese, gametófito duradouro e esporófito dependente do gametófito. Fecundação dependente da existência de água ambiental, fator que limita a distribuição das briófitas pelos ambientes terrestres. O anterídio produz anterozoides; o arquegônio produz a oosfera. Esporófito

Fecundação

Meiose

Ciclo

reprodutivo

de musgo (briófita).

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Página de referência: 303 Reprodução sexuada em samambaia: ciclo haplodiplobionte com metagênese. Os soros são estruturas dotadas de vários esporângios, nos quais são produzidos esporos por meiose. A fecundação é dependente da existência de água ambiental.

Ciclo reprodutivo de samambaia (pteridófita) Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 304

(Faceres-SP)

Observe

árvore

filogenética

(cladograma) a seguir:

As características que correspondem às aquisições evolutivas de número 2 e 3, respectivamente, são: a) embrião e vasos condutores d) vasos condutores e semente. 2. (Udesc) Assinale a alternativa correta a respeito das características gerais das briófitas. a) Apesar de a maioria dos musgos preferir locais úmidos e sombreados, podem ser encontradas espécies adaptadas a ambientes desérticos e polares. d) O ciclo de vida das briófitas caracteriza -se pela alternância de gerações com uma fase esporofítica, haploide; e uma fase gametofítica, diploide.

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Página de referência: 304

3. (Unaerp-SP – Adaptada) No esquema abaixo está representado o ciclo reprodutivo de uma pteridófita. Em relação ao número cromossômico, as estruturas A, B e C são, respectivamente:

a) 2n, n e 2n.

c) 2n, 2n e n.

Atividades adaptadas 1. qual grupo não pertence aos vegetais?

(

) briófitas (

(

) cnidários

) angiospermas

2. quais foram as primeiras plantas vasculares?

(

) Briófitas

(

) Pteridófitas

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3. Complete os campos abaixo: Rizoma Folhas jovem

Folhas adultas Folíolo com soros

4. Complete a frase com o seguinte quadro: fecundação Os

esporos

________________________________

dotadas

produzidos meiose.

vários

esporângios,

soros são

estruturas

nos

quais

_____________________________________ A

___________________________________

são por é

dependente da existência de água ambiental.

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Página de referência: 305, 306

A semente é a novidade evolutiva de ancestrais das

gimnospermas.

O pinhão é a semente do pinheiro-do-paraná.

Gimnospermas coníferas:

Grandes árvores com adaptações que permitiram uma conquista mais eficiente do meio terrestre. Atualmente, mais restritas a regiões temperadas. Também encontradas nas regiões Sul e Sudeste do Brasil (pinheiro-do-paraná, Araucaria angustifolia). O pinheiro comum, Pinus elliottii, uma espécie exótica, é utilizado em reflorestamento.

Pinheiro comum (A) Pinheiro-do-paraná (B)

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Página de referência: 306

Novidades evolutivas: ►estróbilos

►grão de pólen

►tubo polínico

►polinização

►semente

Estróbilos: conjuntos de esporângios. Existem megastróbilos e microstróbilos. Nos megastróbilos

Nos microstróbilos

há megasporângios

há microsporângios

produtores

megásporos.

micrósporos.

Megastróbilo (A) Microstróbilo (B)

megasporângio

fica

interior

óvulo

envolvido pelo tegumento. O megásporo funcional, produzido por meiose no interior do óvulo, origina o gametófito feminino, portador do arquegônio, que detém uma oosfera.

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Página de referência: 306 O micrósporo, produzido por meiose, origina o grão de pólen. Os

grãos

pólen

são

liberados

dos

microstróbilos e transportados principalmente pelo vento até óvulos localizados em megastróbilos.

Cada grão de pólen germina e origina um tubo polínico. No interior do tubo polínico há dois núcleos gaméticos. Somente um dos núcleos gaméticos fecunda a oosfera; o

outro degenera.

Após a fecundação, o zigoto origina o embrião e o óvulo se transforma na semente, a grande novidade evolutiva nesse grupo vegetal. A dispersão das sementes

comestíveis

pinheiro-do-paraná,

popularmente conhecidas como pinhões, é feita por animais (gralha-azul, roedores). No pinheiro comum a dispersão ocorre pelo vento.

Gralha-azul (A) e sementes do pinheiro comum (B).

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Página de referência: 306, 307 Portanto, a fecundação, a partir de gimnospermas, independe

existência

água

ambiental,

fator

determinante para a conquista efetiva do meio terrestre.

Ciclo reprodutivo haplodiplobionte

pinheiro-do-paraná

Megastróbilos

(Araucaria

microstróbilos

angustifolia). ocorrem

árvores diferentes de mesmo porte.

Em Pinus elliottii os dois tipos de estróbilos ocorrem na mesma árvore.

As características gerais dos ciclos nas duas coníferas são as mesmas. Sabendo o que ocorre em um, sabe -se o que ocorre no outro.

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Página de referência: 307

Ciclo

reprodutivo

das

araucárias (gimnospermas). Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 308

1. (Unicentro-PR) Observe a seguinte afirmação: “O tactismo dos anterozoides é substituído pelo tropismo do tubo polínico.” O vegetal que pertence ao grupo em que esse fenômeno de substituição se processou, pela primeira vez, é: b) a samambaia.

e) o pinheiro.

2. (UFPB) A araucária ou pinheiro-do-paraná (Araucaria

angustifolia) é uma espécie comum na mata de transição da região sul do Brasil. Ela tem grande importância econômica na região, a exemplo do uso de sua madeira para fabricação de papel (extração de celulose). Considerando o conhecimento sobre esse grupo vegetal, pode -se afirmar: I. O fruto dessa espécie, o pinhão, é outra fonte de renda importante, pois é muito usado na alimentação local. II. O pinhão é consumido por várias espécies de aves e mamíferos, os quais contribuem para sua dispersão. III. A exploração dessa gimnosperma é um risco para a conservação dessa mata, que é uma fitofisionomia dos Campos Sulinos. IV. Essa espécie apresenta interações ecológicas com animais, porém sua polinização ocorre pela ação do vento. b) apenas II e IV.

d) apenas I, II e IV.

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Atividades adaptadas 1. assinale a alternativa que completa a seguinte frase

(

)

(

)

2. qual estrutura é responsável por produzir os megásporos? (

) microsporângios

(

) megasporângios

4. a partir de qual estrutura origina o grão de pólen? (

) microstróbilo

(

) micrósporo

5. em qual pinheiro os dois tipos de estróbilos ocorrem na mesma árvore? (

) Araucaria angustifólia

(

) Pinus elliottii Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 309, 310

A dispersão dos grãos de pólen por animais favoreceu muito a proliferação das angiospermas. As flores são exclusivas desse grupo e atraem os polinizadores. (Ampliação de aproximadamente 1500 vezes.) Domínio da flora atual: aproximadamente 300 mil espécies. Angiosperma é o grupo vegetal mais numeroso da Terra atualmente, o que reflete adaptação a quase todos os ambientes. Novidades

evolutivas:

flor

fruto;

ovário,

componente da flor, se desenvolve em fruto após a reprodução sexuada. O fruto envolve a(s) semente(s) e

resultante

transformação de importante componente da flor, o ovário.

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Página de referência: 310 Os grãos de pólen são importantes componentes da reprodução sexuada.

são produzidos na antera a partir de micrósporos originados por meiose. Para que ocorra a polinização, os grãos de pólen devem ser levados ao estigma da flor de outro indivíduo. Esse transporte é feito pelos agentes polinizadores, muito diversos. Classificação de acordo com o meio de polinização: ►anemofilia (vento)

►hidrofilia (água)

►entomofilia (insetos) ►quiropterofilia (morcegos) ►ornitofilia (aves). Estigma Antera Estilete

Estame Filete

Pistilo

ovário

Óvulo Pétala Sépala

Pedúnculo floral

Receptáculo floral

Esquema de uma flor mostrando seus componentes

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Página de referência: 311 Reprodução

sexuada

com

metagênese

nas

angiospermas: dupla fecundação que resulta em endosperma triploide.

Fecundação

Meiose

Ciclo reprodutivo de uma angiosperma

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Página de referência: 312 As angiospermas podem produzir fruto verdadeiro, fruto partenocárpico e pseudofruto. No fruto partenocárpico não se formam sementes. Na banana, por exemplo, os pontos escuros na polpa correspondem a óvulos não fecundados. No

pseudofruto,

receptáculo

cresce

floral

outra

(maçã,

peça

pera,

floral:

morango)

pedúnculo floral (caju).

Pétala

Estame Óvulo Ovário

Semente (feijão)

Pé de feijão Após

dupla

fecundação,

ovário

transforma -se em fruto verdadeiro e os óvulos convertem -se em sementes.

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Página de referência: 312, 313

1. (Univag-MT – Adaptada) A figura ilustra a anatomia de uma flor. Estame Antera

Estigma

Filete

Carpelo

Ovário

Óvulo

O ciclo reprodutivo das angiospermas é caracterizado pela dupla fecundação, em que participam: b) um grão de pólen gerado na antera e dois óvulos gerados no ovário. e) dois gametas masculinos gerados no tubo polínico e três gametas femininos gerados no óvulo. 2. (Unifacef-SP) O guaranazeiro (Paulinia cupana) é uma planta originária da Amazônia, pertencente ao grupo das

angiospermas.

A imagem mostra o guaraná,

estrutura vegetal utilizada como matéria-prima na fabricação de refrigerantes, xaropes, sucos e chás. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 313 guaranazeiro (Paulinia cupana)

Cada estrutura interna de cor escura corresponde: a) ao fruto, que é derivado do ovário da flor e auxilia na dispersão da semente 3n. c) à semente, que é derivada do óvulo da flor e protege o embrião 3n. 3. (UFSC) A figura abaixo representa o ciclo de vida de uma planta, no qual os números I, II, III e IV indicam um tipo de divisão celular.

Sobre a reprodução de plantas e com base no ciclo de vida apresentado, é correto afirmar que: (

) em angiospermas, não existe a fase “A”.

(

) em angiospermas, o embrião é diploide e o

endosperma é triploide. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Atividades adaptadas 1. qual componente da flor que se desenvolve em fruto, após a reprodução sexuada? (

) receptáculo

(

) ovário

2. complete os campos abaixo: Estigma

ovário

pétala

Antera Estame

Estilete

Filete

Pistilo

Óvulo

Sépala Pedúnculo floral

Receptáculo floral

3. Complete a frase com o seguinte quadro: peça No

pedúnculo

pseudofruto,

cresce

_____________________________ floral

(maçã,

pera,

floral:

outra receptáculo

morango)

_____________________________ floral (caju). Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 314, 315

Os estômatos (estruturas em verde) atuam na regulação das trocas gasosas na folha do vegetal Trocas gasosas: são reguladas pelos estômatos, tipos de válvula com abertura e fechamento influenciados por características da planta e do ambiente.

estômatos:

formados por duas células estomáticas ou

células -guardas, entre as quais há uma fenda estomática ou ostíolo, que, por sua vez, dá acesso à câmara subestomática. A célula anexa é denominada célula subsidiária. Parede interna reforçada

Célula estomática ou célula-guarda célula anexa

Cloroplastos

Esquema tridimensional de um estômato Câmara subestomática

Ostíolo

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Página de referência: 315 Transpiração: saída de vapor de água que pode ocorrer pelos estômatos e pelas cutículas, nestas em porcentagem menor. possui relevante papel na condução da seiva do xilema e na refrigeração das superfícies foliares. A maior taxa de transpiração ocorre com os estômatos aberto, o fechamento deles cessa a transpiração estomática; a transpiração cuticular continua ocorrendo. A soma dessas duas transpirações é chamada de transpiração total. Transpiração cuticular cutícula Epiderme superior

Xilema Água Epiderme inferior cutícula Transporte cuticular

Vapor de água

Transpiração total = transpiração estomática + transpiração cuticular

Transpiração estomática

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Página de referência: 316 Funcionamento dos estômatos por movimentos hidroativos: a disponibilidade de água pode influenciar na abertura e no fechamento de estômatos, caracterizando os movimentos hidroativos; ➢ Havendo água na planta, as células-guardas recebem água das células vizinhas e o estômato se abre. ➢ Faltando água à planta, as célulasguardas perdem água para as células vizinhas e o estômato se fecha.

Vasos condutores

Célula-guarda

Vapor de água

Célula-guarda

Mecanismo de abertura e fechamento dos estômatos por movimentos hidroativos.

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Página de referência: 316, 317 Funcionamento dos estômatos por movimentos fotoativos e o potássio:

quando os íons K+ entram nas células- -guarda (período de iluminação), o estômato abre; quando os íons K + saem (período escuro), o estômato fecha.

Representação da hipótese do envolvimento de

íons

potássio

abertura e no fechamento de estômatos.

Andamento diário da transpiração e absorção de água pela raiz: em geral, aproximadamente perto das 12 horas ocorre abertura total dos estômatos e a transpiração atinge o valor máximo. Com a queda da umidade atmosférica, ocorre

discreto

fechamento

estomático

transpiração é reduzida, voltando a crescer e, em seguida, diminuir drasticamente no período noturno.

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Página de referência: 317 A curva de absorção de água pelas raízes acompanha a das perdas de água, sendo superior no período noturno, em que repõe a água perdida. mL de água

água transpirada água absorvida

Curvas de água transpirada absorvida

e ao

Horas

longo de um dia.

1. (Udesc) Analise as proposições abaixo em relação aos estômatos de uma planta. I. Os estômatos estão localizados, principalmente, na epiderme inferior das folhas e são constituídos de duas células clorofiladas em forma de rim ou feijão, que são chamadas de células-guarda. II. Os fatores que estimulam a abertura e o fechamento dos estômatos são a luz, a concentração de gás carbônico, a concentração de íons potássio e o grau de hidratação da planta. III. A absorção de água pelas células-guarda do estômato altera a sua forma e faz com que o espaço entre elas, chamado de ostíolo, se feche. IV. Os estômatos abertos favorecem a ocorrência de transpiração e a troca de gases com a atmosfera.

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Página de referência: 317 Assinale a alternativa correta: c) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I e III são corretas. 2. (Cesva-RJ) A Figura abaixo ilustra uma visão frontal do estômato e as alterações na forma das célulasguarda. Um estímulo para tornar as células-guarda túrgidas é a

a) presença do hormônio ácido abscísico (ABA), produzido em resposta à deficiência hídrica. c) presença de luz, que promove a absorção ativa de íons K1 oriundos das células vizinhas.

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Página de referência: 318 3. (Fuvest-SP – Adaptada) No gráfico abaixo, uma das curvas representa a entrada e a outra, a saída de água em uma árvore da mata atlântica, ao longo de 12 horas, num dia ensolarado.

a) Considerando que, em uma planta terrestre, a transpiração é realizada majoritariamente

pelos

estômatos, identifique a curva que representa a transpiração

que

representa a absorção de água.

___________________________________________________________ ___________________________________________________________ b) Na figura abaixo, há o esquema de um estômato aberto. Nas quatro barras pretas, coloque setas indicando a direção do fluxo da água entre as células estomáticas, para manter o estômato aberto.

Célula subsidiária Célula-guarda

Ostíolo

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Atividades adaptadas 1. qual estrutura é capaz de regular as trocas gasosas das plantas?

(

) ostíolo

(

) estômatos

2. Complete a frase com o seguinte quadro: condução

foliares

possui relevante papel na __________________________ da seiva do xilema e na refrigeração das superfícies ____________________________.

3. em que período os estômatos se abrem?

(

) período de iluminação

(

) escuridão

4. segundo o gráfico em que horas há o pico de ml de água? mL de água

água transpirada água absorvida

(

) 18 horas

(

) 12 horas

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Horas

Página de referência: 319, 320 Com a evolução de vasos condutores de seivas,

vegetais

puderam atingir maior altura.

Tecidos condutores em uma eudicotiledônea: em corte transversal, o floema localiza-se na porção mais externa (junto à casca), o xilema fica na porção mais interna (central) e, entre os dois, está o câmbio vascular. Na porção interna da casca suberosa, está o felogênio. Xilema

Xilema

Floema Casca suberosa

Floema

Câmbio vascular

Cerne (células inativas do xilema)

Alburno (células ativas do xilema)

Floema

Disposição do xilema e do floema em uma eudicotiledônea típica.

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Página de referência: 320 Xilema: tecido composto por traqueídes e elementos de vasos, células mortas com paredes ricas em lignina e por isso rígidas. Faz a condução da seiva inorgânica. As traqueídes existem em todas as traqueófitas. Os elementos de vasos estão presentes somente em angiospermas.

Poro Espaço ocupado pela seiva inorgânica no ramo em atividade

Traqueídes

Pontoações

Parede transversal

perfuração Espaço ocupado pela seiva

Pontoações

perfuração

Elemento de vaso

Limites de um elemento de vaso traqueário

Elemento de vaso

Traqueia (reunião diversos elementos de vaso)

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Página de referência: 321

Caminhos da água na raiz, até atingir o xilema: ➢ simplasto (por dentro das células) e apoplasto (pelas paredes celulares). ➢ Na endoderme, as estrias de Caspary permitem o direcionamento da solução para o interior das células e a seleção do que pode atingir o xilema.

Via simplástica

Estria de Caspary

Entrada de água e nutrientes minerais

Epiderme Pelo absorvente

Via apoplástica

Corte transversal parcial de raiz

de eudicotiledônea, mostrando o trajeto da seiva inorgânica.

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Página de referência: 321 Condução da seiva inorgânica: coesão, adesão, tensão e sucção são mecanismos envolvidos no transporte da solução pelo xilema.

III.

Trajeto da água: pelo interior da

II.

planta

até

atmosfera.

III. Transpiração A água abandona o xilema, dirige-se aos espaços intercelulares e evapora pelos estômatos e pela cutícula. II. Adesão e coesão Moléculas de água estão em coesão, além de aderir às paredes das células condutoras do xilema. Bolhas de ar bloqueiam a passagem da seiva. I. Absorção Os pelos absorventes captam água e nutrientes minerais. A água ingressa por osmose, e os nutrientes minerais, por difusão ou transporte ativo. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 322 Capilaridade e pressão de raiz: outras hipóteses para a condução da seiva do xilema. Tubo de borracha

Tubo de borracha

manômetro

Tubo de vidro Caule seccionado

Gotas de água

A utilização do manômetro (tubo em U contendo mercúrio) ajuda a evidenciar a existência de pressão positiva de raiz.

Gutação: ocorre

por

hidatódios

como

consequência

existência de pressão de raiz em algumas plantas. Verificada em condições de escuridão, atmosfera saturada de umidade e solo encharcado.

Gutação por meio de hidatódios presentes nas bordas foliares

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Página de referência: 322, 323 Floema: tecido composto por elementos crivados (anucleados) e células companheiras (nucleadas). Faz a condução da seiva orgânica. placa crivada

Elemento do tubo crivado

célula companheira

placa crivada em vista frontal

Placa crivada

Poro da placa crivada (possibilita o transporte através das células)

Célula companheira

Citoplasma

Floema em corte longitudinal (à esquerda) e vista frontal mostrando tubos crivados e células companheiras (à direita).

Hipótese de Münch: integração entre xilema e floema resulta no fluxo em massa de moléculas orgânicas.

Seiva bruta

água

vaso (xilema)

Representação da

Tubo crivado (floema)

Moléculas de água

Célula da folha (fonte de açúcar)

integração entre

Moléculas de açúcar Seiva elaborada

água

xilema e floema.

Célula d raiz (consumo ou reserva)

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Página de referência: 323 Hipótese de Münch: modelo para a condução de seiva orgânica pelo floema. Fluxo em massa de água e açúcar Osmômetro 1

Osmômetro 2

tubo de vidro

água tubo de vidro 2

Frasco A

Frasco B

Anel de Malpighi: com a retirada de um anel do tronco principal é removido também o floema. Raízes deixam de receber nutrientes e, com o tempo, morrem, com a consequente morte da árvore. Anel de Malpighi feito em galho não mata o galho, nem a árvore.

Xilema intacto Floema

Anel de Malpighi: retirada de um anel de casca, efetuada no tronco principal, pode levar a árvore à morte.

Anel de Malpighi.

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Página de referência: 324

1. (Unicamp-SP – Adaptada) Leia o texto a seguir: Seca faz cidades do interior de SP decretarem emergência A falta de água enfrentada pelo sudeste do país tem feito cada vez mais cidades de São Paulo e de Minas Gerais adotarem o racionamento, para reduzir o consumo de água, ou decretarem estado de emergência. Além do desabastecimento, a seca tem prejudicado também setores como a agricultura, a indústria, a saúde e o turismo dessas cidades. Adaptado de http://noticias.uol.com.br/ultimasnoticias/agencia-estado/

2014/07/07/seca-faz-

cidades-do-interior-decretarem-emergencia.htm. Acessado em 16/07/2014.

A situação de seca citada no texto é determinada por mudanças no

ciclo

hidrológico,

que

plantas

têm

papel

determinante, uma vez que representam uma fonte de vapor de água para a atmosfera. O vapor de água é eliminado por estruturas existentes principalmente nas folhas e a água perdida é reposta pelo sistema condutor do vegetal a partir da absorção

água

pelo

sistema

radicular.

vasos

condutores que transportam a água e os nutrientes minerais, das raízes até as folhas, são os: a)

floemáticos

eliminação

água

pelas

folhas

(transpiração) ocorre pelos tricomas (pelos) existentes na epiderme foliar. d)

xilemáticos

(transpiração)

eliminação

ocorre

água

principalmente

pelas

folhas

pelos

estômatos

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localizados nas epidermes foliares.

Página de referência: 324 2. (UFRGS-RS) Assinale a alternativa correta em relação à condução de seiva bruta em angiospermas. a) o fluxo da seiva bruta ocorre das folhas para outras partes da planta através do floema. b) a transpiração aumenta a pressão osmótica e promove o fluxo de água desde as raízes até as folhas, no interior do xilema. 3. (São Camilo-SP) A figura apresenta pulgões sobre o caule de uma determinada planta.

a) Os pulgões utilizam seu aparelho bucal para atingir um vaso condutor da planta. Qual é o vaso condutor que

pulgões

atingem? Cite o tipo de seiva

transportada por esse vaso ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 324, 325 b) Indique o nome da interação ecológica que ocorre entre os pulgões e a planta. Explique essa interação ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

4. (USF-SP) Abaixo, você pode observar a imagem de um anel de Malpighi.

Anel de Malpighi

Muitos fruticultores retiram um anel em torno de galhos da planta. Qual é a razão de tal procedimento? c) Aumentar a concentração de açúcares na região acima do corte com a finalidade de produzir frutos maiores e mais doces. e) Provocar o desenvolvimento dos óvulos das flores para formar frutos partenocárpicos.

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Atividades adaptadas 1. Complete os campos abaixo: xilema

floema

Floema

Xilema

Casca suberosa

Floema

Câmbio vascular

Cerne (células inativas do xilema)

Alburno (células ativas do xilema)

2. os elementos de vasos estão presentes em qual grupo de vegetais? (

) angiospermas

(

) pteridófitas

3. como é denominado o caminho por dentro das células que a água percorre da raiz até o xilema? (

) simplasto

(

) apoplasto

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4. qual é a primeira etapa na condução da seiva inorgânica? (

) absorção

(

) adesão

5. Complete os campos abaixo: Hg

manômetro

tubo de borracha

Tubo de borracha Tubo de vidro

Caule seccionado

Gotas de água

6. Complete a frase com o seguinte quadro: integração

orgânicas

floema

Hipótese de Münch: _____________________________ entre xilema e _________________________________ resulta no fluxo

massa

moléculas

_______________________________________. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

Página de referência: 326, 327

Hormônios vegetais estão envolvidos em diversos

estágios

do desenvolvimento de um vegetal, como o

amadurecimento

de frutos.

Auxinas: o experimento de Frits Went em coleóptilos colaborou para a descoberta desse fitormônio. O AIA, o ácido indolilacético, é a auxina mais conhecida.

Ágar Ácido indolilacético

Semente de aveia em germinação

Ágar

experimento

Went,

que

Frits

conduziu

descoberta do AIA. Em A, é representada a curvatura do

coleóptilo.

ausência de curvatura.

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Página de referência: 327 A raiz é mais sensível à ação do AIA do que o caule. A concentração ótima desse hormônio no caule é

Taxa de crescimento em função da aplicação de AIA (% de aumento ou decréscimo

inibitória para a raiz. Caule

Gema lateral raiz

Concentração molar de AIA

Dominância apical: a elevada concentração de auxina na gema apical exerce efeito inibidor sobre as gemas laterais. Quebra da dominância apical: a poda das gemas apicais faz as plantas formarem ramos como mostrado no esquema ao lado. Em A, observa-se a planta-controle (ponta intacta), na qual a gema apical exerce dominância sobre as gemas laterais. Em B, planta com ápice seccionado, tratada com pasta de lanolina pura, na qual se observa que a gema apical deixa de exercer dominância sobre as gemas laterais, que se desenvolvem em ramos. Em C, planta com ápice seccionado, tratada com pasta de lanolina e auxina, na qual se observa que a auxina restabelece o efeito da gema apical.

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Página de referência: 327, 328 Lanolina pura

Lanolina + auxina

Gema apical

Gema lateral

Ramo lateral

Produção de frutos: o AIA estimula a transformação de ovário em fruto. A aplicação desse fitormônio em flores não polinizadas leva ao desenvolvimento de fruto sem semente, partenocárpico.

Pólen

ovário Tomate com sementes AIA

Estames removidos

ovário Tomate sem sementes

Formação de ovário em fruto. A. forma natural; B. forma induzida. Material adaptado pelo Espaço Mosaico - 2020 | www.mosaicoespaco.com.br

100

Página de referência: 328 Mais ações das auxinas: divisão celular, abscisão de folhas e frutos (junto com etileno), formação de raízes adventícias em caules, promoção de floração pela auxina ANA (ácido naftalenoacético) e ação herbicida – 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético). Outros hormônios: a tabela a seguir contém um resumo das características de outros fitormônios.

Hormônio

Local de produção e transporte

Efeitos biológicos principais

Giberelina

Citocinina

Etileno

Ácido abscísico (ABA)

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101

Página de referência: 329

1. (Unisc-RJ) Em relação ao fitormônio auxina, pode-se afirmar que a) inibe o crescimento da planta e causa a dormência de sementes, impedindo sua germinação prematura. c) é produzida pelo meristema apical do caule e responsável pela dominância apical. 2. (UEL-PR) Considere o experimento sobre o efeito inibidor de hormônio vegetal no desenvolvimento das gemas laterais, apresentado na figura a seguir.

gema apical

Bloco de ágar

Ramo novo

gemas inibidas gemas auxiliares

Plantacontrole

Ramo novo

Planta experimental: sem hormônio

Planta experimental: contendo hormônio

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102

Página de referência: 329 Com base na figura e nos conhecimentos sobre fisiologia vegetal, considere as afirmativas a seguir. I. A ausência de hormônio produzido pelo meristema apical do caule exerce inibição sobre as gemas laterais, mantendo-as em estado de dormência. II. As gemas laterais da planta-controle estão inibidas devido ao efeito do hormônio produzido pela gema apical. III. Os hormônios aplicados na planta decapitada inibem as gemas laterais e, consequentemente, a formação de ramos laterais. IV. A técnica de poda das gemas apicais tem como objetivo estimular a formação de novos ramos laterais. Assinale a alternativa correta. b) Somente as afirmativas I e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.

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Página de referência: 330 3. (UEL-PR) Hormônios são substâncias produzidas por um determinado grupo de células ou tecidos e estimularão, inibirão ou modificarão a resposta fisiológica e o desenvolvimento de outras regiões do próprio organismo. Nas plantas, eles também são chamados de fitormônios e participam de diferentes fases do desenvolvimento vegetal. Sobre os fitormônios, responda aos itens a seguir. a) Muitas espécies de plantas ornamentais e frutíferas são podadas entre as estações reprodutivas. Que tipo de

resposta

fitormonal

essa

poda

costuma

desencadear e qual a sua consequência? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

b) Quais são os efeitos do fitormônio etileno? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

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Atividades adaptadas 1. complete a frase com o seguinte quadro: experimento

descoberta

Auxinas: o ________________________________ de Frits Went em

coleóptilos

colaborou

para

__________________________________ desse fitormônio.

2. Complete os campos vazio:

Taxa de crescimento em função da aplicação de AIA (% de aumento ou decréscimo

caule

raiz

Gema lateral

Concentração molar de AIA

3. qual hormônio é produzido no meristema subapical de raízes com o transporte pelo xilema? (

) giberelina

(

) citocinina

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