12 - (UCS RS)
O diabetes, uma desordem metabólica, provoca a formação de acetona no sangue. A acetona é um composto volátil e é exalada durante a respiração. Isso faz com que a respiração de uma pessoa diabética, que não está em tratamento, tenha um odor característico. A acetona é produzida pela quebra de gorduras em uma série de reações. A equação química para a última etapa desse processo é a seguinte:
A quantidade de acetona, em valores arredondados, que pode ser produzida a partir de 125 mg do ácido acetoacético é de
a)
.
b)
.
c)
.
d)
.
e)
.
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado pede: determinar a quantidade de acetona que pode ser produzida a partir de
de ácido acetoacético, segundo a reação
Informações relevantes fornecidas:
- Massa inicial do reagente:
de ácido acetoacético. - Equação balanceada (mostra as proporções estequiométricas entre reagentes e produtos).
- Fórmulas (tiradas diretamente da equação): ácido acetoacético é
e acetona é .
A partir disso temos que calcular a massa de acetona formada.
Passo 2
Conceito que vamos usar (explicadinho): a reação química dá quantas moléculas (ou mols) de produto saem por mol de reagente — isso é a estequiometria. A massa que se forma vem de:
Para encontrar os mols do produto usamos os mols do reagente e a razão estequiométrica da reação. Para passar massa ↔ mol usamos a massa molar (ou peso molecular), que é a soma das massas atômicas dos átomos na fórmula. Aqui usaremos massas atômicas aproximadas:
,
,
(unidades:
).
Passo 3
Determinar as fórmulas empíricas e contar átomos (pegando da própria equação): o ácido acetoacético tem fórmula
(contei 4 carbonos, 6 hidrogênios e 3 oxigênios na fórmula
). A acetona tem fórmula
.
Passo 4
Calcular a massa molar do ácido acetoacético (explicando cada termo). A massa molar
é
Substituindo
,
,
:
Agora calculando:
Passo 5
Calcular a massa molar da acetona do mesmo modo:
Substituindo:
Passo 6
Converter a massa inicial para gramas (porque as massas molares estão em
):
Passo 7
Calcular os mols de ácido acetoacético usando a fórmula
onde
é número de mols,
é a massa em gramas e
é a massa molar. Assim
Fazendo a conta (mostrando em notação científica para ficar limpo):
Passo 8
Usar a estequiometria da reação: a equação mostra que
mol de ácido acetoacético produz
mol de acetona. Logo
Passo 9
Calcular a massa de acetona produzida:
Substituindo valores:
Fazendo a multiplicação:
Converter para miligramas:
Arredondando de acordo com os dados iniciais (3 dígitos relevantes do dado
e opções dadas), obtemos
.
Passo 10
Conclusão rápida e motivadora: fizemos passo a passo — massa molar, conversão, mols, estequiometria e volta à massa. Tá pronto pra prova, respira fundo e confia no processo!
Resposta
a)