Estequiometria - Rendimento

Quando dizemos que 1 mol de H₂ (ou 6 x 10²³ moléculas; ou 22,4 litros, ou 2g) produzem 1 mol de água (6 x 10²³ moléculas; 22,4 litros, 18g), estamos considerando que as reações ocorrem de maneira completa, ou seja, as quantidades de reagentes disponíveis conseguem produzir a quantidade máxima possível de produtos.

Contudo, nem sempre as reações se comportam dessa maneira ideal. Muitas vezes, a reação não consegue produzir o máximo estimado de produto. Quando isso acontece dizemos que a reação não rendeu tudo que poderia render. Em outras palavras, o rendimento da reação não foi de 100%, ou seja, não foi total.

Para calcular o rendimento de uma reação (caso você tenha a quantidade de produto alcançada) ou a quantidade de produtos obtida (caso você já tenha a porcentagem de rendimento), basta que você calcule os valores de reagentes e produtos para uma reação total, com 100% de aproveitamento. Depois, é só efetuar uma regra de três e encontrar os valores que faltarem.

Vamos ver como funciona na prática?

1. Qual a quantidade de água formada a partir de 10g de hidrogênio, sabendo-se que o rendimento da reação é de 80%? Massas atômicas:
H(1u); O(16u).

1º passo: conhecer a equação

2º passo: balancear a equação

3º passo: regra de três para encontrar os valores de rendimento 100%

Ou seja, se a reação tivesse rendimento 100%, 10g de hidrogênio produziriam 90g de água. Contudo, o rendimento é de 80%. Para sabermos a quantidade de água realmente produzida, é só efetuar outra regra de três:

Viu como é fácil? Agora vamos ver outros exemplos!

2. (FUVEST - SP) O nitrogênio pode ser obtido pela decomposição térmica do nitrito de amônio.
a) Escreva a equação de decomposição do nitrito de amônio.
b) Calcule o volume de nitrogênio obtido, nas condições normais de pressão e temperatura, pela decomposição de 12,8g de nitrito de amônio, supondo que o rendimento da reação seja de 80% (em massa).
Massas atômicas: H (1,0u); N (14,0u); O (16,0u)
Volume molar dos gases nas CNTP = 22,4L/mol

a) Conhecer a equação:

b) Vamos calcular primeiro os valores para uma reação de rendimento 100%. A equação já está balanceada.

Ou seja, se a reação tivesse rendimento de 100%, 12,8g de nitrito de amônio produziria 5,6g de nitrogênio. Mas como a reação tem rendimento 80%, vamos calcular o valor real de nitrogênio produzido:

5,6g _________ 100%

y __________ 80%

y = 44,8/10 = 4,48g

 Nesta reação, 12,8g de nitrito de amônio produzirá 4,48g de nitrogênio. Mas o problema pede o volume do gás e não a massa. Então, é só converter!

1 mol de N₂ _____ 22,4L

        28g ________22,4L

4,48g _______ z

z = 100,352/28

z = 3,58L de N₂

1. (UNESP) Hidreto de Lítio pode ser preparado segundo a reação expressa pela equação química:

2 Li_(s) + H_2(g) à 2 LiH_(s)

Admitindo que o volume de hidrogênio é medido nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CTP), calcule:

a)      A massa de hidreto de lítio que pode ser produzida na reação de 13,8g de lítio com 11,2L de hidrogênio;

b)      O rendimento (em porcentagem) da reação se, com as quantidades de reagentes acima indicadas, ocorrer a formação de 6,32g de LiH.

Volume molar dos gases (CNTP): 22,4L/mol

Massas molares (g/mol): Li (6,90); H (1,00)

Doenças causadas por Nematóideos: Filaríase

A filaríase, ou filariose, populamente conhecida como elefantíase, é uma doença causada pelo verme Wuchereria bancrofti, pertencente ao Filo Nematoda. 

O hospedeiro definitivo é o homem o hospedeiros intermediários são pernilongos, principalmente do gênero Culex. O local de parasitismo é o sistema linfático.

Os vermes adultos estão presentes no interior dos vasos linfáticos, e após o acasalamento, são liberadas as larvas microfilárias, que migram para regiões periféricas do corpo, como a pele, em determinadas horas do dia, que coincide com os hábitos alimentares dos pernilongos. Juntamente com o sangue, as larvas são sugadas pelo inseto, onde amadurecem e migram para as glândulas salivares, onde são novamente inoculadas na pele de outras pessoas através da picada do inseto. 

O problema dessa doença é que o acúmulo de vermes provoca entupimento dos vasos linfáticos, o que faz com que a linfa se acumule nos tecidos, provocando inchaço.

A prevenção é feita principalmente pelo controle dos insetos.

Filo Platyhelminthes

Os animais pertencentes ao Filo Platyhelminthes são chamados de platelmintos, e formam um grupo de vermes de corpo achatado, em forma de fita. Esse grupo pode ser encontrado tanto em meio aquático (marinho ou água doce) como terrestre úmido, o que já é uma inovação quando comparamos com os filos anteriores, Porifera e Cnidaria, que são estritamente aquáticos. 

O representante mais conhecido desse filo é a simpática planária. Ela vive em lagos e riachos de pequena profundidade, próximo de vegetação e detritos do fundo.

Além do começo da conquista do ambiente terrestre, é nesses animais que aparece uma grande novidade: a simetria bilateral. Isso quer dizer que a planária possui região ventral e dorsal, lado esquerdo e direito do corpo, além de extremidades anterior e posterior. 

Nesses animais ocorre pela primeira vez uma característica marcante: a cefalização: a existência de uma “cabeça” que é o centro de comando do corpo. Nessa cabeça, ainda não há um cérebro formado, e sim uma concentração de neurônios, chamada de gânglios cerebroides. Desses gânglios saem dois cordões nervosos que se dirigem para a extremidade posterior do corpo, interligando-se, como uma escada de corda. Na região anterior há também a presença de ocelos (semelhantes a olhos), cuja única função é a percepção de luz, e de receptores de substâncias químicas, as aurículas (nas expansões laterais, em forma de triângulo). 

Os platelmintos possuem três camadas de células: endoderme, mesoderme e ectoderme. A mesoderme, nesses animais, preenche todo o espaço entre endoderme e mesoderme, sem formar uma cavidade celomática, portanto esse grupo é classificado como acelomado.

A alimentação ocorre por uma boca encontrada no meio da região ventral, na ponta da faringe. O intestino possui três ramos principais, que são altamente ramificados, levando por difusão o alimento para todas as células do corpo, já que esse animal ainda não possui sistema circulatório. A boca também serve como saída para os restos alimentares, portanto dizemos que a digestão é incompleta (há apenas uma cavidade). 

A excreção é feita pelas chamadas células-flama, que possuem vários flagelos, que direcionam a água para os túbulos laterais, ou protonefrídeos, os quais se abrem em orifícios na parede do corpo. A excreção tem papel principal na osmorregulação, retirando o excesso de água que entra por osmose. Para memorizar esse tipo de excreção tão peculiar aos platelmintos, lembre-se do versinho “Planária, você não me engana! Você excreta pela célula-flama!”.

A reprodução pode ser assexuada, por fragmentação. Aqui há um grande interesse em estudar a regeneração das planárias, pois um pedaço do corpo desse animal pode se regenerar e formar um animal todo novamente.

A reprodução também pode ser sexuada, sendo que as planárias são hermafroditas. Assim, duas planárias encostam-se ventre a ventre e trocam espermatozoides. A fecundação ocorre nos dois indivíduos e os ovos são depositados na vegetação. O desenvolvimento é direto, sem fase larval. 

Além da simpática planária, neste grupo está também vermes que causam doenças humanas, como as tênias e os esquistossomos. Veja mais sobre esse tópico na aula Doenças Causadas por Platelmintos.

Doenças causadas por Protozoários: Tricomoníase

A tricomoníase é uma doença causada por protozoário da espécie Trichomonas vaginalis, e é considerada uma doença sexualmente transmissível (DST).

Afeta órgão genitais externos, e na mulher o sintoma mais comum é um corrimento esverdeado. É facilmente tratável por via medicamentosa. Por provocar lesões e sangramentos na mucosa vaginal, a tricomoníase pode favorecer a transmissão de outras DSTs, como o HIV, ou predispor ao câncer de cervix e infertilidade.Durante a gravidez pode ser um fator de risco, e em homens pode estar associada à prostatites, que podem resultar em infertilidade. 

O ciclo de vida ocorre quando o protozoário é transmitido sexualmente, e se mantém na forma de trofozoíta na vagina ou na uretra. A reprodução do parasita é assexuada e a transmissão é via secreções que contenham o trofozoíta. A melhor forma de prevenção é o uso de camisinha.

Doenças causadas por Protozoários: Malária

A malária é uma doença causada por protozoários do gênero Plasmodium, sendo mais comuns as espécies Plasmodium vivax, Plasmodium malariae, Plasmodium falciparum e Plasmodium ovalae. 

O hospedeiro definitivo é o mosquito do gênero Anopheles, e o intermediário, o homem, no qual o parasitismo ocorre nos glóbulos vermelhos de sangue. Apenas as fêmeas do mosquito se alimentam de sangue humano, portanto são as transmissoras da doença. Abaixo é possível observar uma hemácea infectada por morozoítos. 

Uma característica da doença é a aparição de episódios de febre alta com calafrios, que ocorrem pela ruptura das hemáceas e liberação de toxinas produzidas pelo protozoário, e diferem de acordo com a espécie causadora. Para P. vivax, o ciclo se repete a cada 48h, e a malária é conhecida como terçã benigna; para P. malariae, o ciclo é de 72h, e a malária é conhecida como quartã; para P. falciparum, o ciclo é irregular, de aproximadamente 48h, e essa malária é conhecida como terçã maligna; e para P. ovalae, o ciclo dura 48h, com sintomas leves, e a infecção termina após 15 dias. 

O ciclo começa quando o homem é picado pelo mosquito, que contém formas infectantes do parasita, os esporozoítos, Estes se dirigem para o fígado, onde se multiplicam, formando os esquizontes, e depois se espalham pelo sangue na forma de merozoítos, invadindo as hemáceas, onde se transformam em trofozoítos, que se reproduzem assexuadamente, dando origem a novos merozoítos. Os merozoítos rompem as hemáceas e invadem novas hemáceas, repetindo o ciclo. Alguns merozoítos se transformam em gametócitos, e, quando sugados pelo mosquito, terminam o ciclo de reprodução sexuada em seu intestino. O resultado de reprodução é a formação de esporozoítos, que migram para a saliva do inseto. 

A prevenção é usar redes de proteção e inseticidas em áreas endêmicas, bem como repelentes. O tratamento é medicamentoso e obtém sucesso para a maioria das malárias. A malária causada por P. falciparum é a mais grave e pode levar à morte em poucos dias.

Doenças causadas por Protozoários: Leishmaniose

As leishmanioses são doenças causadas por protozoário do gênero Leishmania, sendo que no Brasil temos mais comumente a Leishmaniose Cutâneo-Mucosa (ou tegumentar americana) causada por Leishmania braziliensis, cujo hospedeiro definitivo é o homem, e o intermediário mosquitos do gênero Lutzomya, ou mosquitos-palha.

Há também outras várias formas de leishmaniose, como a botão-do-oriente, típica de países orientais, causada por Leishmania tropica, e a leshmaniose visceral, provocada pela Leishmania chagasi, que afeta baço, fígado e outros órgãos internos.

As leishmanias na forma de promastigotas oriundas da saliva do inseto ligam-se a receptores nos macrófagos e são fagocitadas. As enzimas lisossomais utilizadas pelo macrófago para tentar digerir o parasita apenas servem para transformar a forma promastigota em amastigota, que se multiplicam assexuadamente. Os amastigotas deixam as células e são transmitidas para o mosquito, onde se transformam em promastigotas, se multiplicam e se dirigem para a faringe do inseto, completando o ciclo.

A forma mais severa de leishmaniose é a visceral, e é o segundo maior assassino parasitário, perdendo apenas para malária. Na forma cutânea, a inoculação dos parasitas pela picada do inseto provoca um ferimento, onde os parasitas se multiplicam.

A prevenção é o controle de insetos transmissores, bem como melhora na moradia. O Ministério da Saúde um manual de vigilância para a leishmaniose tegumentar americana, que pode ser acessado em http://portal.saude.gov.br/portal/arquivos/pdf/manual_lta_2ed.pdf.