Resumo de Biologia para o Enem 

Olá querido vestibulando!

Resolvi comentar sobre alguns assuntos de biologia que acho bem relevante você saber para o Enem 2018, vamos lá?!

Assuntos

• Bases Moleculares: Água, sais minerais, glicídios, lipídios, proteínas, vitaminas e ácidos nucleicos.

Água

É a substância mais abundante em um ser vivo, constituindo cerca de 75% a 85% de sua massa corporal. Ela desempenha papel fundamental nos seres vivos por ser capaz de dissolver grandes variedades de substâncias químicas , tais como sais, gases, açúcares, aminoácidos, proteínas e ácidos nucleicos.

Hidrofílicas: Substâncias que dissolvem em água

A solubilidade dessas substâncias deve-se ao fato de haver, nas moléculas hidrofílicas, regiões eletricamente carregadas, por isso capazes de interagir com as moléculas polarizadas de água.

Exemplos de substâncias hidrofílicas: grande parte dos glicídios e muitas proteínas

Hidrofóbicas: Substâncias que não dissolvem em água.  Não apresentam cargas elétricas, são apolares. Ex.: óleos e as gorduras

Nos seres vivos ocorrem muitas reações químicas, e quando acontece a quebra de moléculas orgânicas com a participação da água como reagente, chamamos de reação de hidrólise.

Sais minerais

“ Sais minerais são elementos que tem sua origem no solo e não podem ser produzidos por organismos vivos.”

São substâncias inorgânicas formadas por íons. A falta de certos minerais pode afetar seriamente o metabolismo e até mesmo causar a morte.

Glicídios e lipídios:

Glicídios são moléculas orgânicas chamadas de carboidratos, constituídas por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio.

São a principal fonte de energia para os seres vivos. Também tem um papel na estrutura corporal dos organismos, a celulose, por exemplo, forma a parede das células vegetais e a quitina constitui o mais importante componente do exoesqueleto dos artrópodes (insetos, aranha, camarões etc.).

Os glicídios também fazem parte da estrutura dos ácidos nucleicos (DNA e RNA).

O ATP (trifosfato de adenosina), a principal substância envolvida nos processos energéticos biológicos, também apresenta um glicídio - a ribose - em sua composição.

Lipídios

São substâncias orgânicas como óleos, ceras e gorduras, cuja a principal característica é a insolubilidade em água e a solubilidade em certos solventes orgânicos.

Os principais tipos de lipídeos são: Glicerídeos, esteroides, fosfolipídeos, carotenoides e ceras.

• Glicerídeos: Óleos e gorduras
• Esteroides: Hormônios (secretados pelas gônadas, córtex adrenal e pela placenta)

A testosterona é o hormônio sexual masculino, enquanto que o estradiol é o hormônio responsável por muitas das características femininas.

O colesterol é o esteroide de maior importância, fazendo parte da estrutura das membranas celulares, conferindo-lhe maior rigidez, e atuando como precursor na biossíntese dos esteroides biologicamente ativos, como os hormônios esteroides e os ácidos e sais biliares.  O excesso de colesterol no sangue é um dos principais fatores de risco para o desenvolvimento de doenças arteriais coronarianas, principalmente o infarto agudo do miocárdio.

Tipos de esteroides:

• Colesterol– presente nas membranas celulares e envolvido na síntese de hormonas, sais biliares e da vitamina D
• Fitoesteróis – presentes nas membranas celulares das plantas.
• Micosteróis – presentes nos fungos.
• Hormônios esteroides – corticosteroides, estrogêneos, progesterona, androgênios, entre outras.

Proteínas

São substâncias formadas por dezenas, centenas ou milhares de moléculas de aminoácidos, ligadas em sequência como elos em uma corrente, ou seja, proteínas são polímeros cujos monômeros são aminoácidos.

Aminoácidos: é uma molécula orgânica formadas por átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. Certos tipos de aminoácidos podem ainda conter átomos de enxofre.

A ligação entre dois aminoácidos vizinhos em uma molécula de proteína é denominada ligação peptídica e sempre se estabelece entre o grupo amina de um aminoácido e o grupo carboxila do aminoácido vizinho.

Como as proteínas são geralmente constituídas por um grande número de aminoácidos, elas são polipeptídios (do grego poli = muito)

Em que  diferem as proteínas?

• Pela quantidade de aminoácidos presentes na cadeia polipeptídica;
• Pelos tipos de aminoácidos presente na cadeia;
• Pela sequência em que os aminoácidos estão unidos na cadeia.

Mesmo que duas proteínas possuam exatamente o mesmo número e as mesmas proporções de tipos de aminoácidos, elas podem ser diferentes, dependendo da sequência em que esses aminoácidos estão unidos.

Teoricamente, há um número muito grande de combinações  possíveis entre os vinte tipos de aminoácido  nas proteínas. E, de fato, já foram identificados milhares de tipos de proteínas nos organismos vivos; calcula-se que no corpo de uma pessoa existam entre 100 mil e 200 mil tipos diferentes de proteínas.

Química - aula 4

Configuração eletrônica

Química - Aula 3

Substâncias e Estrutura atômica 

Substâncias:

• Substâncias puras compostas: São substâncias puras que por ação de um agente físico, como luz, calor ou eletricidade, transforma-se em outras.

O carbonato de cálcio, por ação do calor (aquecimento), transforma-se em duas outras substâncias.

Carbonato de cálcio → óxido de cálcio + oxigênio

                           Logo, o carbonato de cálcio é uma substância pura composta.

• Substâncias pura simples:  São aquelas que quando submetidas à ação de um agente físico, não se transformam em outras.

Assim, por ação da corrente elétrica, a substância água, por exemplo, se transformam nas substâncias hidrogênio e oxigênio. Contudo, tanto a substância hidrogênio como a substância oxigênio não se transformam, por ação de agente físico, em outras substâncias.

Logo, a água é uma substância composta, e o hidrogênio e o oxigênio são substâncias simples.

⇰ Substância simples: é formado por átomos de um único elemento, como hidrogênio (H₂) e o oxigênio (O₂).

⇰ Substância composta: é formada por átomos de dois ou mais elementos, como a água (H₂O).

Alotropia

Quando átomos de um mesmo elemento químico formam duas ou mais substâncias simples.

Estrutura atômica

Atração e carga elétrica

A matéria é formada por átomos. Uma importante propriedade da matéria é sua natureza elétrica.

• Carga negativa → elétron
• Carga positiva → próton

Radioatividade: A chave da estrutura atômica

Radiação é a ação e o efeito de irradiar (propagar raios de luz, de calor ou de outra energia). Para a física, trata-se da energia ondulatória ou das partículas materiais que se propagam através do espaço.

• Radiação alfa ou partícula alfa: são partículas carregadas por dois prótons e dois nêutrons, sendo, portanto, núcleos de hélio. Apresentam carga positiva +2 e número de massa 4.

• Radiação beta ou partícula beta:  
  um elétron emitido quando um nêutron do núcleo do átomo se desintegra.

• Radiação gama ou raio gama: é a única que não sofre desvios ao ser submetida a um campo eletromagnético. Isso significa que ela não é uma partícula, mas sim uma radiação eletromagnética sem carga e sem massa.

Modelos atômicos

Número atômico e número de massa

A matéria é formada por átomos, e estes por prótons (+), nêutrons e elétrons (-).

Os átomos diferem entre si pela quantidade que possuem dessas partículas.

• Número atômico (Z): número correspondente à carga nuclear, ou seja, é o número de prótons (P) existentes no núcleo: Z = P

Um conjunto de átomos com o mesmo número atômico forma um elemento químico. Então, podemos dizer que o número atômico caracteriza o elemento químico. 

• Número de massa (A): é o número correspondente à soma das quantidades de prótons (P) e de nêutrons (N). A = P+N

Isótopos

São átomos de um mesmo elemento que têm mesmo número atômico, mas diferentes números de massa.

Os isótopos (no grego ísos = igual / topos = localidade) de um mesmo elemento químico se localizam  no mesmo lugar da Tabela Periódica.

Isótopos do Hidrogênio

Isóbaros

São átomos de elementos diferentes, mas com o mesmo número de massas (A).

Isótonos

São átomos de elementos diferentes, mas com o mesmo número de nêutrons.

Lei Volumétrica

Química - Aula 2

As leis das reações químicas 

As leis das reações químicas podem ser divididas em dois grupos: 

•  Leis ponderais 
• Lei volumétrica (Gay Lussac)

São as leis relativas às massas das substâncias que participam das reações químicas. 
As principais leis ponderais são:

 - Lei da conservação das massas (Lei de Lavoisier (1743-1794)) 
 - Lei das proporções constantes (Lei de Proust 1754-1856)
 - Lei das proporções múltiplas (Lei de Dalton)

Lei da conservação das massas

A massa total de uma reação química se mantém constante, isto é, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos.

Lei das proporções constantes - Lei de Proust

LEI DAS PROPORÇÕES MÚLTIPLAS - Lei de Dalton

  Lei Volumétrica

Lei de Gay-Lussac

→1 mol de qualquer gás possui 6,02.10²³ átomos.

→O volume ocupado por 1 mol será sempre 22,4 litros

Química - Aula 1

Introdução a Química 

1. Matéria 
2. Corpo 
3. Energia 
4. Fontes de energia 
5. Estados Físico da Matéria 
6. Substâncias puras e misturas 
7. Mistura Azeotrópica e e Mistura Eutética 
8. Densidade 
9. Empuxo 
10. Separação de mistura 
11. Exercícios UERJ

Química é definida basicamente como a ciência que estuda a matéria, suas transformações e as energias envolvidas nesses processos.

Matéria:  é tudo aquilo que ocupa lugar no espaço e que, portanto, tem volume e massa.

Corpo - São quantidades limitadas de matéria. Como por exemplo: um bloco de gelo, uma barra de ouro.

Energia: Potencial inato para executar trabalho ou realizar uma ação.

Energia é a capacidade que um corpo, uma substância ou um sistema físico têm de realizar trabalho 

• Qualquer coisa que esteja trabalhando, movendo outro objeto ou aquecendo-o, por exemplo, está gastando (transferindo) energia. 
  
  
• Energia é um dos conceitos essenciais da Física e pode ser encontrado em todas as suas disciplinas (mecânica, termodinâmica, eletromagnetismo, mecânica quântica, etc.), assim como em outras disciplinas, particularmente na Química.

A energia potencial é a energia armazenada. 

• Por exemplo, as águas de um rio têm energia potencial; uma pedra no alto de uma montanha também. Quando a pedra rola, ou quando as águas do rio caem em cascata, sua energia potencial se transforma em energia cinética capaz de exercer força e movimentar outros corpos. Esta é a energia mecânica, uma forma comum de manifestação da energia. 

• A queima de um recurso natural - como a lenha, carvão ou petróleo - gera energia térmica, também chamada de calor. Há ainda a energia radiante ou energia de radiações eletromagnéticas, como a luz e o calor do sol, as ondas de rádio e televisão, os raios X e as microondas. 

• Energia química é a energia liberada ou formada em uma reação química, como acontece nas pilhas e baterias. 

Uma das características mais importantes da energia é a sua capacidade de transformação de uma forma para outra. 

Já a energia nuclear, também chamada energia atômica, é obtida por interações no núcleo de um átomo. 

• Seja pela fissão ou divisão de núcleos pesados (urânio, tório e plutônio), seja pela fusão ou junção de núcleos leves, como o do hidrogênio.

Estados Físicos da matéria

As entidades que formam a matéria (átomos e moléculas) encontram-se em constante movimento e são mantidas unidas pela força de atração que existe entre elas.

Conforme a intensidade dessa força, tais entidades ficam mais próximas, definindo o estado da matéria em sólido, líquido ou gasoso.

Diferença entre gás e vapor

Gás é a substância que, em condições ambientes, se encontra no estado gasoso. É o que ocorre, por exemplo, com o hidrogênio, o oxigênio, o nitrogênio e o cloro.

Vapor é a substância no estado gasoso que, em condições ambientes, se encontra no estado líquido ou "gás água".

Ponto de fusão e ebulição 

São, respectivamente, as temperaturas em que os materiais passam do estado sólido para o líquido e do estado líquido para o gasoso ou a temperatura máxima em que o líquido pode permanecer nesse estado físico em uma determinada pressão.

Os pontos de fusão e ebulição dos elementos químicos da Tabela Periódica variam de acordo com os seus números atômicos, o que significa, então, que são propriedades periódicas.

Na Tabela Periódica, a ordem de crescimento das temperaturas de fusão e ebulição dos elementos químicos segue o seguinte esquema de setas:

Cada substância tem um valor para o seu Ponto de ebulição (PE); o da água é de 100°C ao nível do mar. Se mudarmos a pressão, não sendo ao nível do mar, este valor muda, ou seja, se aumentarmos a pressão, o PE também aumentará e vice-versa.

O Ponto de Fusão (PF) é a temperatura em que certa substância passa do estado sólido para o líquido. Seu valor também é igual ao ponto de solidificação, pois é o caminho inverso, ou seja, a passagem do líquido para o sólido.

No caso da água, ao nível do mar, seu PF é de 0°C. 

Substâncias puras e misturas

Substância Pura: Quando uma substância é constituída por entidades quimicamente iguais entre si. Os pontos de fusão e ebulição são constantes.

Mistura: É a associação de duas ou mais substâncias. As temperaturas de fusão e de ebulição variam durante a mudança de estado.

Misturas eutéticas: Quando a mistura é aquecida e começa a passar do estado sólido para o líquido, a temperatura de fusão é fixa e fica constante até que toda a mistura passe para o estado líquido. 

O processo inverso, de resfriamento, o ponto de congelamento ou solidificação, é fixo e constante até que todo o líquido solidifique-se.

Misturas azeotrópicas: Quando a mistura é aquecida e começa a passar do estado líquido para o gasoso, a temperatura de ebulição é fixa e fica constante até que toda a mistura passe para o estado gasoso. 

O mesmo ocorre com o processo inverso, de resfriamento, o ponto de condensação é fixo e constante até que todo o gás liquefaça-se.

Mistura homogênea: é uma solução que apresenta uma única fase.

Mistura heterogênea: pode apresentar duas ou mais fases. 

Fase é cada porção que apresenta aspecto visual uniforme. 

Dizemos então que ela é homogênea do ponto de vista macroscópico e heterogênea do ponto de vista microscópico.

 

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Separação de misturas homogêneas

São mais difíceis de serem separadas, é preciso métodos especiais de separação, como a destilação simples e a fracionada, ambas consistem no aquecimento da mistura até a ebulição e em seguida condensar os vapores do líquido.

Destilação Simples: 

É um processo utilizado para separarmos um sólido e um líquido de uma mistura homogênea. 

Destilação Fracionada: 

Compreende o aquecimento de uma mistura de mais de dois líquidos que possuem pontos de ebulição não muito próximos. 

Separação de misturas heterogênea:

Decantação: As misturas heterogêneas de líquidos, se deixadas por um tempo em repouso, têm sua parte sólida depositada no fundo do recipiente separando-se da fase líquida. Isso acontece porque o sólido, sendo mais denso, sedimenta-se.

Filtração: Uso de filtros.

Esse filtro contém uma superfície porosa que retém a parte sólida e deixa passar a parte líquida. Existem vários tipos de filtros: de algodão, de papel, de porcelana, etc. 

Ventilação: Esse método é usado, por exemplo, para separar a palha do grão de arroz. É aplicada uma corrente de ar, e a palha, que é mais leve, voa.

Sublimação: as substâncias participantes desse processo podem ser separadas das impurezas através da sublimação e posterior cristalização.

Separação Magnética: É um método que utiliza a força de atração do ímã para separar materiais metálicos ferromagnéticos dos demais.

Exercícios 

2011 - 2º Exame de Qualificação - Questão 40

Ano 3, n. 9, ano 2010

Considere uma mistura homogênea que contém quantidades iguais de quatro substâncias orgânicas: hexano, pentano, ácido etanoico e metilbenzeno.
Com a adição de uma determinada quantidade de água, obteve-se uma mistura heterogênea, como ilustra o esquema a seguir:

Na fase aquosa da mistura heterogênea, apenas a substância orgânica de maior solubilidade em água está presente.
Essa substância é denominada:

(A) hexano

(B) pentano

(C) ácido etanoico

(D) metilbenzeno

Alternativa correta: (C)

Eixo interdisciplinar: Os Constituintes Fundamentais da Matéria

Item do programa: Íons e moléculas

Subitem do programa: Ligações químicas, geometria molecular e interações intermoleculares

Objetivo: Discriminar a polaridade das substâncias químicas presentes em uma mistura.

Comentário da questão:

A análise das fórmulas estruturais das substâncias que compõem a mistura permite identificar a polaridade de cada uma. Observe:

O ácido etanoico é uma molécula polar, em função da diferença de eletronegatividade entre os átomos de oxigênio e carbono e de hidrogênio. Já as demais moléculas são apolares, pois apresentam átomos de carbono e de hidrogênio, que formam apenas ligações apolares entre si.
Como a água é uma molécula polar, irá se solubilizar em água o composto polar presente na mistura, no caso, o ácido etanoico.

Percentual de acertos: 56,94%

Nível de dificuldade: Médio (acima de 30% e igual ou abaixo de 70%)

2013 - 1º Exame de Qualificação - Questão 31

Ano 5, n. 14, ano 2012

Uma indústria fabrica um produto formado pela mistura das quatro aminas de fórmula molecular C3H9N.
Com o intuito de separar esses componentes, empregou-se o processo de destilação fracionada, no qual o primeiro componente a ser separado é o de menor ponto de ebulição.
Nesse processo, a primeira amina a ser separada é denominada:

(A) propilamina

(B) trimetilamina

(C) etilmetilamina

(D) isopropilamina

Alternativa correta: (B)

Eixo interdisciplinar: As Substâncias e suas Transformações

Item do programa: Conceitos de substância pura e misturas

Subitem do programa: Processos de separação de misturas

Item do programa 2: Funções químicas

Subitem do programa 2: Classificação e nomenclatura das substâncias orgânicas

Eixo interdisciplinar 3: Os Constituintes Fundamentais da Matéria

Item do programa 3: Íons e moléculas

Subitem do programa 3: Interações intermoleculares

Objetivo: Discriminar o composto de menor ponto de ebulição em uma mistura.

Comentário da questão:

As quatro aminas de fórmula molecular C3H9N são:

 

A primeira amina a ser separada por destilação fracionada é aquela de menor ponto de ebulição. Quando se analisa uma mistura de isômeros, o principal fator que diferencia o ponto de ebulição desses isômeros é o tipo de interação intermolecular. A interação intermolecular mais forte é a ligação de hidrogênio, que é formada entre um átomo muito eletronegativo, no caso o nitrogênio, e o átomo de hidrogênio, que se encontra ligado a um átomo muito eletronegativo, novamente o nitrogênio. Observe:
N.....H–N
Como a trimetilamina é a única amina que não apresenta átomos de hidrogênio ligados ao nitrogênio, esses átomos não formam ligações de hidrogênio, de forma que essa é a amina de menor ponto de ebulição.

Percentual de acertos: 23,61%

Nível de dificuldade: Difícil (abaixo de 30%)