A espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de prótons (¹H) possui diversas aplicações na medicina, sendo uma delas a técnica de Imagem por Ressonância Magnética (IRM). Diferentemente dos raios X, a IRM apresenta vantagens significativas, como a ausência de radiação ionizante e a não necessidade da injeção de agentes químicos para obtenção de contraste. Durante o exame, uma região do corpo do paciente é submetida a um campo magnético intenso e irradiada com energia na faixa de radiofrequência (RF). Analise as assertivas a seguir, que apresentam explicações sobre o princípio da espectroscopia de RMN.

I. O deslocamento químico em um espectro de RMN de ¹H corresponde à posição do sinal ao longo do eixo x. Esse parâmetro reflete o ambiente eletrônico ao redor dos núcleos de hidrogênio responsáveis pelo sinal. Assim, o número de sinais distintos no espectro indica, em primeira análise, a quantidade de ambientes químicos diferentes dos prótons na molécula.

II. A integral da área sob cada ressonância em um espectro de RMN de ¹H é diretamente proporcional à quantidade relativa de núcleos de hidrogênio que contribuem para aquele sinal, permitindo a quantificação dos prótons em diferentes ambientes químicos da molécula.

III. O acoplamento, também denominado desdobramento ou multiplicidade do sinal, é uma característica fundamental do espectro de RMN de ¹H que oferece informações estruturais precisas sobre a molécula. Sua previsibilidade permite inferir detalhes específicos sobre a vizinhança química dos núcleos em estudo.

Quais estão corretas?

Na obra de Clarice Lispector, o indizível, o que escapa às categorias nomeáveis, é uma constante. Na obra “Perto do coração selvagem”, consta o seguinte trecho: “Liberdade é pouco. O que eu desejo ainda não tem nome”. A autora persegue a essência dos instantes, muitas vezes imperceptíveis ao olhar comum. Em um paralelo com a Química Analítica, a detecção do ponto final em uma volumetria pode, em certos casos, transcender o visível, dependendo de mudanças sutis no sistema químico que só podem ser corretamente interpretadas com profundo domínio técnico. Sobre o assunto, analise as assertivas a seguir:

I. Nas volumetrias de óxido-redução, o ponto final da reação pode, em geral, ser identificado pela simples observação das alterações naturais na coloração da solução, dispensando, na maioria dos casos, o uso de indicadores específicos ou instrumentos de medição eletroquímica.

II. O cálculo do pH durante a titulação entre um ácido forte e uma base forte é segmentado em quatro etapas: antes da adição do titulante, durante a adição até antes do ponto de equivalência, no ponto de equivalência e após o ponto de equivalência.

III. A escolha inadequada do indicador, ou a ignorância sobre sua faixa de viragem em relação ao comportamento ácido-base da reação, pode induzir à identificação incorreta do ponto final.

Quais estão corretas?

A quantificação de 3,4-metilenodioximetanfetamina (MDMA), Figura 10, foi feita por um laboratório forense em amostras apreendidas utilizando a CLAE com detecção por fluorescência. Para isso, preparou-se uma solução padrão de MDMA a 1 mg·mL⁻¹ em metanol, e empregou-se, como fase móvel, uma mistura de tampão fosfato 25 mmol·L⁻¹ (pH 3,0) e acetonitrila (95:5 v/v), sob eluição isotrópica e vazão de 1,0 mL·min⁻¹. A detecção foi realizada por fluorescência, com comprimento de onda de excitação ajustado em 288 nm e de emissão em 324 nm. A coluna analítica utilizada foi do tipo C18 (LiChrospher® 100, 125×4 mm, 5 μm), mantida a 30 °C. Com base nessas informações e nos fundamentos da cromatografia líquida, assinale a alternativa correta.

Figura 10 – Estrutura química do 3,4-metilenodioximetanfetamina (MDMA)

Durante a prática de atividades físicas, o corpo humano passa por intensas transformações metabólicas. Dois grupos fundamentais de biomoléculas participam diretamente desses processos: os carboidratos, que são rapidamente metabolizados para fornecer energia imediata, e as proteínas, que, embora não sejam a fonte primária de energia, são essenciais na recuperação e construção muscular após o exercício. Compreender a estrutura e o comportamento químico desses compostos é crucial tanto na área da saúde quanto em campos como a bioquímica e a nutrição esportiva. Sobre os carboidratos e proteínas, analise a figura a seguir e assinale a alternativa INCORRETA sobre os carboidratos e proteínas.

Figura 9 – Ligação peptídica

Um dos grandes desafios no desenvolvimento de vacinas e fármacos modernos é garantir que as moléculas ativas cheguem às células-alvo sem sofrerem degradação no percurso. Nas vacinas baseadas em RNA mensageiro (mRNA), como as desenvolvidas para a covid-19, essa dificuldade é ainda maior devido à natureza instável do mRNA. Para contornar esse problema, utilizam-se nanopartículas lipídicas funcionalizadas com polietilenoglicol (PEG), os chamados lipídios peguilados (Figura 8). Tais estruturas protegem o mRNA, auxiliam em sua entrada nas células e potencializam a resposta imunológica. Sobre o assunto, assinale a alternativa correta.

Figura 8 – Estrutura química de nanopartícula lipídica

A cinética química, ao investigar a velocidade das reações e os fatores que a influenciam, constitui um campo essencial para a compreensão dos mecanismos reacionais e para o controle de processos físico-químicos (Figura 7). Com base nos fundamentos que regem esse ramo da Química, assinale a alternativa correta. Para responder à questão, analise a figura abaixo:

Figura 7 – Perfil esquemático de reação A → D

As funções orgânicas desempenham um papel central na determinação das propriedades físicas, químicas e biológicas dos compostos moleculares. Entre essas funções, os grupos carbonila (C=O), presentes em diversas subclasses como aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres e amidas, destacam-se por sua versatilidade reacional e amplo espectro de aplicações tecnológicas e biomédicas. Sobre as funções orgânicas com grupos carbonilas, assinale a alternativa INCORRETA. Para responder à questão, considere a figura abaixo:

Figura 5 – Estrutura química do cortisol

Durante o estudo cinético da reação entre o heptanoato de etila (C₉H₁₈O₂) e o íon hipoclorito (ClO⁻) em meio aquoso, os dados experimentais obtidos foram os seguintes:

Com base nos dados fornecidos, assinale a alternativa que apresenta corretamente a ordem de reação em relação ao heptanoato de etila, ao íon hipoclorito e à ordem global da reação.

Os ácidos cafeico e ferúlico (Figura 11 e Figura 12) compartilham características estruturais semelhantes, mas diferem em seus padrões espectroscópicos. Com base na análise combinada de espectros de RMN de ¹H, RMN de ¹³C e espectroscopia no infravermelho (IV), assinale a alternativa que apresenta corretamente uma forma confiável de distinguir essas duas moléculas.

Durante uma aula prática de Química Analítica, o docente propôs a determinação da dureza total da água de diferentes fontes (torneira, poço, mineral) utilizando titulometria complexométrica com EDTA. A titulação foi conduzida com indicador negro de eriocromo-T e pH ajustado com tampão. Com base no contexto, assinale a alternativa correta sobre os princípios envolvidos na titulação complexométrica com EDTA.