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CENTRO DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE FÍSICO-QUÍMICA SEMESTRE 2023.2 Pratica: POLARIMETRIA Disciplina: Fundamentos de Físico-Química Nome aluno: Gabriela Brito Duarte Curso: Engenharia de Alimentos Matricula: 541873 Turma: 04A Professor: Pedro Neto Data: 11/09/2023 as 10:00 PRÉ - LABORATORIO 1- A expressão abaixo expressa a lei de BIOT o que significa cada um de seus termos e suas unidades: ∝ = É a rotação observada em graus angulares ∝20𝐷= É a constante de poder rotatório específico característico de cada substância, dependente do comprimento de onda do feixe de luz e da temperatura, que no caso foi-se utilizada a 20° C. L = Comprimento do tubo polarimétrico em dm C = É a concentração da solução e 𝑚𝑔/𝑐𝑚3 2- Na figura abaixo, simbolizando as principais partes de um polarímetro, cite o nome de cada um dos componentes (L, P, T, A, e O) - Lâmpada (L): A lâmpada é a fonte de luz utilizada no polarímetro. Ela emite luz que é posteriormente polarizada antes de passar pela amostra. - Polarizador (P): O polarizador é um componente que converte a luz não polarizada da lâmpada em luz polarizada, que vibra em uma única direção. - Tubo (ou Cubeta) (T): O tubo, também chamado de cubeta, é onde a amostra a ser analisada é colocada. A luz polarizada passa através da amostra no tubo. - Analisador (A): O analisador é outro polarizador localizado após o tubo (ou cubeta). Ele permite que apenas a luz que tenha uma orientação específica passe através dele. - Olho (O): O olho do observador é onde a luz que passou pela amostra é finalmente detectada e observada. A intensidade da luz que alcança o olho é usada para determinar a rotação do plano de polarização, se houver, causada pela amostra. Esses são os principais componentes de um polarímetro 3- O valor de para a lactose e 55,4%. Qual e a concentração desta substancia (em gramas por litro) em uma solução que apresenta um desvio angular de 7,24°, quando se utiliza um polarímetro cujo tubo polarimétrico mede 10cm, a 20°C e observando sob a raia D da luz do sódio Para determinar a concentração de lactose em uma solução com base no desvio angular em um polarímetro, você pode usar a fórmula correta da polarimetria, que relaciona o ângulo de rotação específico (∝), a concentração molar (C), o comprimento do caminho óptico (L), e a rotação específica específica ( ) da substância a 20°C. A fórmula é: Dado que o valor de ( ) para a lactose é de 55,4% (0,554 em forma decimal) e o comprimento do caminho óptico (L) é de 10 cm (0,1dm), e você possui um desvio angular de (∝ = 7,24°), podemos rearranjar a fórmula para calcular a concentração (C) em g/L: 𝐶 = ∝ [∝]20 . 𝐿 Substituindo os valores: 𝐶 = 7,24 0554 . 0,1𝑑𝑚 𝐶 = 7,24 0,0554 = 130,62 𝑔/𝐿 Portanto, a concentração de lactose na solução é aproximadamente 130,62 𝑔/𝐿. 4- Cite algumas aplicações da polarimetria - Determinação de Açúcares: Usada para medir concentrações de açúcares em alimentos e bebidas. - Identificação de Compostos Químicos: Útil na identificação de isômeros quirais, como na indústria farmacêutica. - Monitoramento de Reações Químicas: Permite acompanhar reações químicas que envolvem substâncias ópticas ativas. - Controle de Qualidade Farmacêutica: Verifica a pureza e autenticidade de produtos farmacêuticos. - Análise de Alimentos: Utilizada na detecção de adulterações e na avaliação de autenticidade de produtos alimentícios. - Estudos em Biomedicina: Aplicada para estudar substâncias ópticas ativas em amostras biológicas. - Monitoramento de Processos Industriais: Utilizada para otimizar processos industriais, como fermentação. Essas aplicações destacam a versatilidade da polarimetria em diversas áreas, desde análise de alimentos até pesquisas científicas e controle de qualidade. RESULTADOS E DISCURSSÃO Solução Desvio angular observado Desvio angular final Concentração C (𝑔/𝑐𝑚3) Agua destilada 2,80 2,80 0,00 Soro fisiológico 2,00 2,00 0,00 Soro caseiro 8,15 8,15 8,13 Soro para reidratação oral 5,30 5,30 4,19 Calculos: Obs: a rotação especifica da sacarose, sob luz de sódio é 66,53° (0,6653) Da glicose 52,7° (0,527) 1- Agua destilada 𝐶 = ∝ [∝]20 . 𝐿 𝐶 = 2,80 0 .1,91𝑑𝑚 = 0,0𝑔/𝑐𝑚3 2- Soro fisiológico 𝐶 = ∝ [∝]20 . 𝐿 𝐶 = 2,0 0,0 .1,91𝑑𝑚 = 0,0𝑔/𝑐𝑚3 3- Soro caseiro 𝐶 = ∝ [∝]20 . 𝐿 𝐶 = 8,15 0,527 .1,901𝑑𝑚 𝐶 = 2,80 1,001827 = 8,13𝑔/𝑐𝑚3 4- Soro para reidratação oral 𝐶 = ∝ [∝]20 . 𝐿 𝐶 = 5,30 0,6653 .1,901𝑑𝑚 𝐶 = 5,30 1,2647353 = 4,19𝑔/𝑐𝑚3 DISCURSÃO: A água destilada e o soro fisiológico não apresentaram um desvio angular, o que significa a não presença de substâncias opticamente ativas (glicose ou sacarose, por exemplo, substâncias que apresentam carbono “quiral”) nessas amostras, ou seja, suas concentrações são 0,00 g/cm3. Foi observado também, que o soro caseiro apresenta um maior desvio angular que o soro de reidratação oral, esse resultado pode ser explicado devido a maior concentração de substância opticamente ativa no soro caseiro do que no soro de reidratação oral e também o fato de que essa substância em soro caseiro é a sacarose na qual apresenta um maior poder rotatório do que a glicose presente em soro de reidratação oral. CONCLUSÃO: No final do experimento, pode-se observar que a concentração e o poder rotacional específico da substância opticamente ativa, aliados ao tamanho do tubo polarimétrico, influenciam no desvio angular observado na luz. Graças a isso, foi possível determinar a concentração de substâncias opticamente ativas em amostras de soro fisiológico, soro caseiro e soro de reidratação oral.
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