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PROCESSO SELETIVO 2010/1 - CPS

PROVA DISCURSIVA DE QUÍMICA

CURSO DE GRADUAÇÃO EM MEDICINA INSTRUÇÕES:

1. Só abra a prova quando autorizado. 2. Veja se este caderno contém 5 (cinco) questões

discursivas. Caso contrário chame o fiscal. 3. No caderno das questões escreva o seu número de

inscrição no espaço reservado no canto superior esquerdo de cada página.

4. ATENÇÃO: Os itens das questões que exigem espaço

próprio deverão ser resolvidos nos locais reservados. Somente a resposta final deverá ser apresentada na FOLHA DE RESPOSTAS.

Apenas as respostas constantes da folha de respostas serão consideradas.

5. As respostas devem ser feitas com caneta

esferográfica azul ou preta. Somente a resolução de problemas poderá ser feita usando lápis.

DURAÇÃO DA PROVA: 03 HORAS

Inscrição nº

1 Processo Seletivo 2010/1 Medicina - Pág.

FOLHA DE RESPOSTAS

A solução de cada questão e seus itens deverão ser resolvidas no espaço reservado ao longo da prova e, somente as respostas finais, transferidas para esta folha de resposta.

QUESTÃO ÍTEM RESPOSTA NOTA RESERVADO

A) C = 2,0 X 10-8 mol/L

B) Reação de hidrólise.

C) Corresponde a um produto de oxidação.

D)

CH2

NH2

CH2 C

O

OH

H2C CH2

N

H

C

O

+ H2O

01

E)

O conjunto dos quatro anéis interligados.

A)

C

O

H

CH2 CH2 CH2 CO

HH O R C CH2 CH2 CH2 C

O

H

OH

H

O R

+

B)

3

2

105,3][

][ −= xCl

HClO

C)

D)

C C

Br

H

Cl F

F

F

02

E)

A molécula do benzeno é apolar.

Inscrição nº


Página em Branco

Inscrição nº


QUESTÃO ÍTEM RESPOSTA NOTA RESERVADO

A)

Fe4[Fe(CN)6]3

B)

CH2

OH

CH2

OHO CH2 CH2

n

n + n H2O

C)

P4 + 4 MnO4- + 12 H+ →→→→ 4 Mn2+ + 4 H3PO4

D)

Solubilidade de CaCl2 = 2,16 x 10-4 mol/L

03

E)

A) mglicose = 50,0g

B) nglicose = 0,28mol

C) VCO2 = 37, 3L

D) C = 2,0 x 10-2 mg/mL

04

E) m = 5,0 mg

A) V = 10,0 mL

B) Duas faixas de tamponamento.

C) pH = 7

D)

125,08

1

][

][==

sal

ácido

05

E) gm I 62,72

=

Inscrição nº


PROVA DE QUÍMICA

Na presente prova da fase discursiva, foi dada ênfase para os conhecimentos de Química envolvidos em procedimentos hospitalares, na biossegurança dos trabalhadores e dos pacientes e no impacto ambiental no entorno de unidade hospitalar.

ATENÇÃO: Os itens das questões que exigem espaço próprio deverão ser resolvidos nos locais reservados. Apenas a resposta final deverá ser apresentada na FOLHA DE RESPOSTAS. Somente as respostas constantes da folha de respostas serão consideradas. QUESTÃO 01

Com o desenvolvimento das políticas de saúde, que visam aumentar o acesso das populações ao diagnóstico e tratamento de doenças, e também devido ao crescimento populacional, atualmente o número de hospitais tem aumentado em todos os países. Com isso, esse segmento tornou-se também uma atividade com significativo potencial poluidor. A respeito dos fármacos utilizados nos diversos tratamentos em um hospital, sabe-se que esses não são totalmente biotransformados no organismo e que, pela excreção dos pacientes, além de outros modos, são lançados no esgoto hospitalar. Trabalhos de pesquisas no campo de análises químicas relatam a presença de fármacos em efluentes de estações de tratamento de esgotos, águas de abastecimento e em matrizes ambientais tais como solo, sedimento e águas naturais em concentrações na faixa de µg/L e ng/L(1). No mundo todo tem sido reportada a ocorrência de fármacos como antibióticos, hormônios, anestésicos, antilipêmicos, depressivos, antiinflamatórios dentre outros em esgotos domésticos, em águas superficiais e sedimentos. A grande preocupação da presença destes fármacos residuais na água são os potenciais efeitos adversos para a saúde humana, animal e de organismos aquáticos como os peixes. Estudos ecotoxicológicos demonstram que estes efeitos podem ser detectados em qualquer nível de hierarquia biológica: célula, órgãos, organismos, populações e ecossistemas. Alguns autores acreditam que substâncias como os hormônios, dependendo da dose e do tempo de exposição, estão relacionadas com doenças como câncer de mama, testicular e de próstata, ovários policísticos e redução da fertilidade masculina. Outros relatam que a presença de antibióticos nas matrizes ambientais pode favorecer o desenvolvimento de microorganismos resistentes, como aqueles que sintetizam enzimas que inativam as penicilinas.(2). A situação exposta mostra a necessidade de um gerenciamento adequado dos esgotos hospitalares, o qual contemple um tratamento eficaz para a eliminação dos fármacos residuais. Referências:

(1) TERNES, T.; BONERZ, M. e SCHMIDT, T - Determination of neutral pharmaceuticals in wastewater and rivers by liquid chromatography–electrospray tandem mass spectrometry. J. Chromatogr. A 938 (1/2), 175–185, 2001.

(2) SANDERSON, H.; BRAIN, R.A.; JOHNSON, D.J.; WILSON, C.J.; SOLOMON, K.R. - Toxicity classification and evaluation of four pharmaceuticals classes: antibiotics, antineoplastics, cardiovascular, and sex hormones. Toxicology and Pharmacology. 39 (2), 158–183, 2004.

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Em vista do assunto tratado no texto acima, são propostas as seguintes questões:

A) A estrutura do antibiótico ampicilina é dada abaixo. A partir dessa estrutura, pede-se: Expressar a concentração de amplicilina em mol/L para uma amostra na qual se verificou uma concentração de 6,98 µg/L desse fármaco.

ON

S

O OH

N

NH2

O

H

Ampicilina

Resolução:

L

molx

g

molx

L

gx

L

molC

molgM ampicilina

86 102349

11098,6)(

/349

−− ==

=

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B) A fim de evitar a resistência microbiana, foram planejados fármacos que liberam, além do princípio ativo antibiótico, uma substância inibidora dessa resistência. Como exemplo, pela ação de esterases, enzimas presentes no plasma sanguíneo, trato e flora gastrintestinal e no meio ambiente, a sultamacilina sofre a biotransformação, abaixo:

ON

S

O OH

N

NH2

O

H

S

N

O O

OOH

O

CH2

S

N

OO

OO

ON

S

O

N

NH2

O

H

O

CH2OH

S

N

O O

O

O

CH2OH

S

N

O O

O

O

Sultamacilina

Ampicilina

+

(I)

(II)Intermediário (III)

Ácido penicilâmico-sulfona (IV)

Processo 1

Processo 2+ Composto (V)

Intermediário (III)

- Pergunta-se: No processo 1, que tipo de reação foi envolvida? (oxidação? Redução? Hidrólise? Substituição Eletrofílica? ou Adição Eletrofílica?)

C) No processo 2, mostrado no item B, o composto IV, em relação ao intermediário III, corresponde a um produto de oxidação, redução, substituição ou adição?

D) A ampicilina, estrutura II, é o antibiótico efetivo, enquanto o ácido penicilâmico-

sulfona, estrutura IV , é um inibidor da enzima que proporciona aos microorganismos a resistência à ampicilina. A semelhança estrutural dos compostos II e IV é o fator determinante para a atuação do composto IV. Essa semelhança deve-se, principalmente, ao anel do tipo lactama que ambos apresentam.

- Pede-se: Equacionar a reação de formação de um anel do tipo lactama a partir do ácido 3-aminopropanóico.

Resolução:

CH2

NH2

CH2 C

O

OH

H2C CH2

N

H

C

O

+ H2O

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E) Outras referências literárias, além das citadas no texto anterior mostram que peixes machos jovens da espécie Rutilus rutilus, que foram expostos por 150 dias a concentrações do hormônio 17-β-estradiol típicas de esgotos hospitalares tiveram inibição testicular e feminização induzida. Com relação ao 17-β-estradiol, cuja estrutura está apresentada abaixo, esse composto pertence à classe dos esteróides.

OH

OH

17-β−Estradiol

-Pergunta-se: qual é a característica estrutural comum aos esteróides, presente na molécula do 17-β-estradiol? (O anel aromático? A função fenol? A função álcool? Ou o conjunto dos quatro anéis interligados?) QUESTÃO 02

Além do potencial poluidor ao meio-ambiente, um hospital pode ser considerado como insalubre aos trabalhadores, como foi citado no artigo intitulado “Exposição dos Tabalhadores de Enfermagem às Cargas Químicas em um Hospital Público Universitário da Cidade de São Paulo”, de Taiza Florêncio Costa e Vanda Elisa Andrés Felli – Rev. Latino-am Enfermagem 2005 julho-agosto; 13(4):501-8. Em geral, os trabalhadores inseridos na produção em saúde estão expostos a uma diversidade de cargas químicas que são geradoras de processos de desgaste. A problemática no trabalho em saúde é acentuada aos que atuam em hospitais, uma vez que essa instituição é tipicamente insalubre. As características e as formas de organização e divisão do trabalho os expõem ainda mais, pois são obrigados a permanecer nesse ambiente durante toda sua jornada laboral, em grande parte da vida produtiva. Compostos químicos, como óxido de etileno, glutaraldeido, formaldeido, hipoclorito de sódio, sabões, éter, benzina, álcool, gases anestésicos, antineoplásicos, antibióticos, iodo, poeiras, fumaças e os materiais de borracha são as exposições mais importantes relatadas pelos trabalhadores. Em relação a alguns compostos citados no texto acima, são formuladas as questões seguintes.

A) O glutaraldeído, é utilizado na desinfecção de equipamentos hospitalares termosensíveis. Sabe-se que é um dialdeído de cadeia saturada e não ramificada, que tem fórmula C5H8O2. Sua ação biocida e toxidade aos seres humanos deve-se ao fato de que esse composto pode sofrer adição de compostos contendo grupos sulfidrila (HS-), hidroxila (HO-) e amino (H2N- ou HRN-) à carbonila, reagindo, por exemplo, com as enzimas e os ácidos nucléicos.

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- Pede-se: equacionar a reação adição nucleofílica de um álcool fórmula geral H-O-R a uma das carbonilas da molécula do glutaraldeído, resultando em um hemiacetal (composto que tem, no mesmo átomo de carbono, as funções éter e álcool).

B) O ânion hipoclorito resulta da dissolução de cloro em solução alcalina pela seguinte

reação: Processo I:

Cl2(aq) + 2 -OH(aq) � -OCl(aq) + Cl- (aq) + H2O (l) (aq) ∆E0 = + 0,48V

O equilíbrio entre hipoclorito e ácido hipocloroso é dado pela equação: Processo II: -OCl (aq) + H2O (l) � HClO (aq) + OH- (aq) (Khidrólise = 3,5 x 10-7)

Processo global (I + II): Cl2(aq) + -OH(aq) � HOCl(aq) + Cl- (aq)

O ácido hipocloroso (HOCl) possui uma atuação bactericida mais eficiente que o íon hipoclorito (OCl-) e que a molécula de cloro (Cl2). Isso se deve à maior permeabilidade da membrana celular ao HOCl, por ser uma molécula neutra, que ao íon OCl- e ao maior estado de oxidação do cloro no HOCl do que no Cl2.

Dados:

EQKn

E log06,00 =∆

Onde: n = nº de mols de elétrons trocados, dado pela equação da reação de oxi-redução. KEQ = constante de equilíbrio de oxi-redução.

Resolução:

C

O

H

CH2 CH2 CH2 CO

HH O R C CH2 CH2 CH2 C

O

H

OH

H

O R

+

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- Pede-se: Obter a constante de equilíbrio para o processo global e calcular o valor da

relação ][

][

2Cl

HOCl em uma solução de hipoclorito de sódio de pH igual a 10 e [Cl-] =

1,0mol/L.

C) A ação de detergentes e sabões sobre os microorganismos deve-se, entre outros fatores, à sua ação emulsificante sobre os lipídeos componentes da membrana celular. Desse modo, os sabões destroem a membrana celular dos microorganismos. - Pede-se: Utilizar um esquema, baseado na legenda abaixo e levando em conta as interações intermoleculares para representar uma micela de óleo e um sabão em meio aquoso.

Molécula de água, com vértice representando o átomo de O e extremidades representando átomos de H;

Gotícula de óleo, extraída da membrana celular;

Molécula de sabão, com a linha representando a cadeia de hidrocarboneto e o círculo representando o ânion carboxilato.

Resolução:

)(log1

06,048,0 IEQK=

8)()( 108log =⇒= IEQIEQ KK

410

1410 101

101

101][101][10 −

−

−−−+ ==∴=⇒= x

x

xOHxHpH

Para o Processo global (I + II):

Cl2(aq) + -OH(aq) � HOCl(aq) + Cl- (aq) , tem-se:

35105,3.10. 78)()()( === −

xKKK IIEQIEQglobalEQ

3

2

422

105,3][

][

101].[

0,1].[35

]].[[

]].[[35

−

−−

−

=

=⇒=

xCl

HOCl

xCl

HOCl

OHCl

ClHOCl

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D) Existem estudos que correlacionam a exposição freqüente e prologada aos gases de anestesia nas salas de cirurgia com casos de esclerose múltipla. Especialmente os anestésicos halogenados, são quimicamente semelhantes a solventes industriais para os quais já se atribuiu a causa de esclerose múltipla em trabalhadores. (Fonte: Carlos Rogério Degrandi Oliveira: Exposição Ocupacional a Resíduos de Gases Anestésicos. Rev Bras Anestesiol. 2009; 59: 1: 110-124). O halotano é o anestésico halogenado 1-bromo-1-cloro-2,2,2-trifluoroetano.

- Pede-se: Apresentar a fórmula estrutural plana para o halotano

E) A absorção do benzeno provoca efeitos tóxicos para o sistema nervoso central causando, de acordo com a quantidade absorvida, narcose e excitação seguida de sonolência, tonturas, cefaléia, náuseas, taquicardia, dificuldade respiratória, tremores, convulsões, perda da consciência e morte. Devido a sua alta lipossolubilidade, o benzeno armazena-se preferencialmente no tecido adiposo. Dependendo da dose, da atividade metabólica e da quantidade de lipídeos presentes no organismo, menos de 10% do benzeno absorvido, será eliminada em sua forma inalterada através do ar expirado e cerca de apenas 0,1% é excretado inalterado na urina. Portanto, aproximadamente 90% é biotransformado, principalmente no fígado, em derivados hidroxilados aos quais se atribui atividade carcinogênica. (Fonte: Ministério da Saúde/ Norma de Vigilância da Saúde dos Trabalhadores expostos ao Benzeno - Julho 2003)

- Pergunta-se: Que propriedade da molécula do benzeno é responsável pela sua “alta lipossolubilidade”, descrita no texto acima?

Resolução: Desenho Léia

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QUESTÃO 03 O conhecimento de Química por parte das equipes médicas em um hospital tem salvado vidas nos procedimentos de “descontaminação” e “eliminação ativa” em vítimas de acidentes com substâncias químicas. Para eliminar a substância tóxica na via de entrada e diminuir a absorção, são utilizados os chamados procedimentos de descontaminação. Para eliminar a substância tóxica absorvida é utilizada a chamada terapia de eliminação ativa. O quadro abaixo apresenta alguns antídotos indicados para o tratamento de intoxicações com substâncias químicas perigosas:

Contaminante Antídoto Indicado

Fósforo branco Permanganato de potássio

Fenol Polietilenoglicol

Cianetos Nitrito de sódio

Àcido Fluorídrico Cloreto de cálcio

Íons Radioativos de Tl, Rb ou Cs Azul da prússia ( ferrocianeto férrico)

(Fonte: IPCS/PNUMA-OIT-OMS, OCDE. Accidentes químicos: aspectos relativos a la salud. Guía para la preparación y respuesta. 1998)

Com relação ao que se apresenta acima, são feitas as seguintes questões:

A) Qual a fórmula do “Azul da Prússia”?

B) Equacione a obtenção do “Polietilenoglicol” a partir do etilenoglicol (etanodiol).

Resolução:

A) Fe3+[Fe(CN)6]4-

= Fe4[Fe(CN)6]3

Resolução:

CH2

OH

CH2

OHO CH2 CH2

n

n + n H2O

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C) Balancear (com os menores coeficientes inteiros) a equação da reação química entre fósforo branco (P4) e o ânion permanganato em meio ácido:

P4 + MnO4- + H+ →→→→ Mn2+ + H3PO4

D) Na descontaminação para o ácido fluorídrico ou fluoretos, pela reação com cloreto de cálcio, forma-se o precipitado fluoreto de cálcio, cujo Kps é 4 x 10-11. Qual a solubilidade (mol/L) em água do floureto de cálcio?

Dado: 16,2103 =

E) A toxicidade do cianeto reside, principalmente, no fato de que esse ânion pode atuar como base de Lewis, ligando-se fortemente ao ferro na hemoglobina e no citocromo. Isso inviabiliza processos biológicos vitais. Apresente a fórmula eletrônica de Lewis para o ânion cianeto.

Resolução:

P4 + 4 MnO4- + 12 H+ →→→→ 4 Mn2+ + 4 H3PO4

Resolução: Seja S = solubilidade (mol/L) de CaCl2 No equilíbrio: [Ca2+] = S mol/L e [Cl-] = 2.S mol/L

Kps de CaCl2 =[Ca2+].[Cl-]2 = S.(2.S)2 ⇒ LmolxxKps

S /1016,24

100,4

443

11

3 −−

===

Resolução: H

H

H

H

H

H

Benzeno tem momento dipolar resultante nulo. É apolar.

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QUESTÃO 04 É rotina em hospitais a administração de medicamentos na forma de soluções veiculadas em frasco de soro glicosado ou fisiológico, por gotejamento.O conhecimento sobre as formas de expressar concentração e de operações de diluições e misturas contribui para a diminuição de erros de dosagens. Foi administrado a um paciente, por via intravenosa, durante um intervalo de tempo de 12 horas, um frasco de soro glicosado de 1,0 litro (soro glicosado = glicose a 5g/100cm3).

A) Quantos gramas de glicose o paciente recebeu durante o período?

B) Qual a quantidade de glicose, expressa em mols, que o paciente recebeu durante o período?

C) Considerando que toda essa massa de glicose seja metabolisada até dióxido de carbono e água, qual o volume, nas CNTP, de gás carbônico produzido em função apenas dessa glicose administrada?

Resolução:

gcm

g

L

cmLm egli 50

100

5

1

10.1

3

33

cos ==

Resolução: Glicose (C6H12O6) = 180g/mol

mol

mol

g

gn egli 28,0

180

50cos ==

Resolução: C6H12O6 + 6 O2 →→→→ 6 CO2 + 6 H2O

Leligelig

OHmoldeC

OHmoldeC

moldeCO

moldeCO

LVCO 3,37cosdeg50.

cosdeg180

1.

1

6.

4,22 6126

6126

2

22

==

Inscrição nº


D) Se ao frasco de 1,0 litro acima for adicionada uma ampola de plasil de 2,0 ml, (ampola

de plasil a 10mg/ml) qual será a concentração final de plasil no frasco, expressa em mg/ml? – Considere o volume final igual a 1,0 litro.

E) Se do frasco preparado acima (soro + plasil) o paciente receber apenas 250 cm3, qual a massa total (em mg) do medicamento administrada ao paciente?

Resolução:

L

mgxC

LCLxmL

mg

final

final

2

3

100,2

0,1.100,2.10

−

−

=

=

Resolução:

mgmL

mgx

cm

mLcmmplasil 0,5100,2.

1

1.250 2

33 == −

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QUESTÃO 05

O conhecimento de propriedades químicas de moléculas biológicas será necessário durante todo o curso de medicina.

A) Qual o volume de solução de KOH 0,1 M necessário para titular 20,0 ml de ácido butírico na concentração de 4,4 g/litro.

B) Quantas faixas de tamponamento são observadas para titular completamente o aminoácido alanina, partindo desse aminoácido totalmente protonado?

Fórmula da alanina:

C

H

COOH

NH3+

CH3

C) Qual o pH estimado para uma solução aquosa de cloreto de sódio a 0,9g/100 ml muito utilizada na rotina hospitalar? D) O pKa do ácido carbônico é de 6,1. Para preparar 100 ml de uma mistura tampão de bicarbonato/ácido carbônico com pH final de 7,0, qual a proporção do [ácido] / [sal] na mistura?

Resolução: Ácido butírico: H3CCH2CH2COOH = 88,0 g/mol H3CCH2CH2COOH + KOH →→→→ H3CCH2CH2COOK + H2O

mLVmL

mol

gL

g

VL

mol

nn

KOHKOH

KOH

0,100,20.88

4,4.1,0

COOHCHCCHH 223

=⇒=

=

Resolução: NaCl não sofre hidrólise ⇒⇒⇒⇒ A solução de NaCl tem caráter neutro (pH = 7)

Resolução:

125,08

1

][

][

][

][

10

1

][

][9,0

][

][log1,60,7

9,0

==

=

=⇒+=

sal

acido

sal

acido

ácido

sal

ácido

sal

Inscrição nº


E) Para um ácido monocarboxílico com 18 átomos de carbono na molécula e três insaturações ao longo da cadeia carbônica (massa molar 278), qual a massa de iodo necessária (reação de adição) para a titulação total de 100,0ml de uma solução do ácido carboxílico na concentração 0,10 mol/litro?

Resolução: 1mol do ácido carboxiílico deve consumir 3 mol de I2.

gL

ocarboxílicmoldeácido

mL

LmL

ocarboxílicmoldeácido

moldeI

moldeI

gdeImI 62,71,0.

1000

1.100.

3.

254 2

2

2

2==

Inscrição nº


UTILIZAR COMO RASCUNHO, SE NECESSÁRIO

Inscrição nº


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