Question

Em várias épocas da história, algumas substâncias químicas reforçaram o arsenal das armas físicas de impacto para
fins militares. O uso dessas substâncias de guerra se concretizou de fato na Primeira Guerra Mundial (1914-1918),
determinando a morte de cerca de 100 000 pessoas, entre civis e militares. O uso mais recente de armas químicas foi
comprovado na Guerra Irã-lraque (22.09.1980-20.08.1988). Após séculos de aplicação, somente em 1989 deu-se início
a tratados internacionais de banimento das armas químicas.
Uma forma moderna de aplicação dessas armas consiste nas chamadas armas binárias, em que duas substâncias, não
tóxicas, precursoras do produto final entram em contato e reagem formando o composto tóxico. Entre esses produtos
destacam-se o sarin e o soman.
Dados: massas molares (g $ mol-1
) gás sarin (C4H10PO2F) = 140,0, toxina botulínica (C6 760H10 447N1 743O2 010S32) =
= 149 323,0; constante de Avogadro = 6,0 $ 1023 mol-1
.
a) Sabendo-se que a volatilidade é uma medida da quantidade do material que pode ser reduzido a gás ou vapor e que
esse valor para o gás sarin vale 12 100 mg $ m-3
, a 20 o
C, determine a volatilidade desse gás em mol $ L-1
.
b) Uma maneira de medir a eficácia de um veneno é determinar a dose letal (DL50) que provoca a morte de 50% das
cobaias testadas. O DL50 do gás sarin é de 0,5 mg por quilograma de massa corporal. Apesar de muito pequeno, esse
valor é muito maior do que o DL50 da toxina botulínica, que é de apenas 0,4 nanograma $ kg-1
de massa corporal.
Calcule o número de átomos de enxofre ingeridos por um homem de 80 kg que morreu após a ingestão de toxina
botulínica na sua dose letal.

Answer 1

a) A volatilidade é de 8,64 x 10⁻⁵ mol/L.

Temos que a volatilidade do gás sarin é de 12.100 mg/m³ ou 12,1 g/m³ e sua massa molar é de 140 g/mol, logo, temos que:

12,1 g/m³ ÷ 140 g/mol = 0,0864 mol/m³

Como 1 m³ corresponde a 1.000 L, temos que:

0,08643 mol/m³ x (1 m³/1000 L) = 8,64 x 10⁻⁵ mol/L

b) O número de átomos de enxofre ingeridos foi de 4,13 x 10¹² átomos.

O DL50 da toxina botulínica é de 0,4 ng/Kg. Se um homem morreu após a ingestão e ele tinha 80 Kg, ele ingeriu:

0,4 ng/Kg x 80 Kg = 32 ng = 32 x 10⁻⁹ g

Como a massa molar da toxina botulínica é de 149.323 g/mol e em 1 mol da mesma temos 32 moles de enxofre, cuja massa molar é de 32 g/mol, temos que:

149.323 g de toxina botulínica ------ (32 x 32) g de enxofre

32 x 10⁻⁹ g de toxina botulínica ------ x

x = 2,19 x 10⁻¹⁰ g de enxofre

Como a constante de Avogadro é de 6,02 x 10²³ átomos por mol, temos que:

2,19 x 10⁻¹⁰ g ÷ 32 g/mol = 6,86 x 10⁻¹² mol x 6,02 x 10²³ átomos/mol = 4,13 x 10¹² átomos

Espero ter ajudado!