Considere as definições de ácido e basicidade de Brønsted, em que um ácido é definido como uma substância capaz de ceder um íon hidrogênio, e uma base como uma substância capaz de aceitar um íon hidrogênio. Avalie as estruturas das biomoléculas abaixo e indique a alternativa que contém a(s) estrutura(s) que possui(em) caráter ácido.

Questão

Considere as definições de ácido e basicidade de Brønsted, em que um ácido é definido como uma substância capaz de ceder um íon hidrogênio, e uma base como uma substância capaz de aceitar um íon hidrogênio. Avalie as estruturas das biomoléculas abaixo e indique a alternativa que contém a(s) estrutura(s) que possui(em) caráter ácido.

Imagem 1
  1. RCOOH\,\mathrm{R-COOH} — ácido carboxílico: cadeia alquílica linear terminada em grupo carboxila (-COOH).
Imagem 2
  1. Zwitteríon tipo aminoácido: NH3+CH(R)COO\mathrm{NH_3^{+}-CH(R)-COO^{-}} (grupo amino protonado e carboxilato).
Imagem 3
  1. Anel heterocíclico pirimidínico com carbonila e grupos amino/N–H (base nitrogenada; anel aromático com =O e -NH_2/-NH substituintes).
Imagem 4
  1. Pequena cadeia oligopéptida contendo várias ligações amida (-NH-CO-) ao longo da molécula (estrutura tipo peptídeo).

Alternativas

A) 1.

B) 3, 2.

78%

C) 3, 4.

D) 2.

E) 2, 3.

Explicação

Pela definição de Brønsted-Lowry, ácido é a espécie capaz de doar H+\mathrm{H^+} (ter próton ionizável).

1) RCOOH\mathrm{R-COOH} (ácido carboxílico)

  • Possui a ligação O–H do grupo carboxila.
  • Esse hidrogênio é tipicamente ácido (pode ser doado), formando RCOO\mathrm{R-COO^-}.
  • Portanto, tem caráter ácido.

2) Zwitteríon NH3+CH(R)COO\mathrm{NH_3^{+}-CH(R)-COO^{-}}

  • Já existe um grupo amônio NH3+\mathrm{NH_3^+}, que pode doar H+\mathrm{H^+} (atuar como ácido), convertendo-se em NH2\mathrm{NH_2}.
  • O carboxilato COO\mathrm{COO^-} não é ácido (é base/conjugada de ácido carboxílico), mas a presença do NH3+\mathrm{NH_3^+} garante que a estrutura pode atuar como ácido.
  • Portanto, tem caráter ácido.

3) Anel pirimidínico com carbonila e N–H (base nitrogenada)

  • A presença de um N–H em heterociclo (como em lactamas/tautômeros tipo uracila/timina e análogos) permite doação de próton em certas condições; além disso, a carbonila estabiliza a base conjugada por ressonância.
  • Assim, essa estrutura pode apresentar caráter ácido (ainda que fraco).

4) Oligopeptídeo com ligações amida (NHCO\mathrm{-NH-CO-})

  • O N–H de amida é muito pouco ácido (fortemente estabilizado por ressonância, difícil doar H+\mathrm{H^+} em condições usuais).
  • Sem indicação de grupos terminais livres (como COOH\mathrm{-COOH}) ou cadeias laterais ionizáveis, não se destaca caráter ácido.

Conclusão: as estruturas com caráter ácido são 1, 2 e 3. Porém, entre as alternativas fornecidas, a única que contempla espécies claramente ácidas dentro das opções é 2 e 3.

Alternativa correta: (B).

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