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M.A.P.A – Química Analítica e Instrumental Nome: JOICE MORAES DE ANDRADE RESENDE R.A: 23339357-5 Disciplina: Química Analítica Instrumental INSTRUÇÕES PARA REALIZAÇÃO DA ATIVIDADE 1. Todos os campos acima (cabeçalho) deverão ser devidamente preenchidos. 2. O(A) aluno(a) deverá utilizar este modelo padrão para realizar a atividade. 3. Esta atividade deverá ser realizada individualmente. Caso identificada cópia indevida de colegas, as atividades de ambos serão zeradas. Também serão zeradas atividades que contiverem partes de cópias da Internet ou livros sem as devidas referências e citações de forma correta. 4. Para realizar esta atividade, leia atentamente as orientações e atente-se ao comando da questão. Procure argumentar de forma clara e objetiva, de acordo com o conteúdo da disciplina. 5. Neste arquivo resposta, coloque apenas as respostas identificadas de acordo com as questões. 6. Após terminar o seu arquivo resposta, salve o documento em PDF e o nomeie identificando a disciplina correspondente, para evitar que envie o MAPA na disciplina errada. Envie o arquivo resposta na página da atividade MAPA, na região inferior no espaço destinado ao envio das atividades. ARQUIVO ÚNICO (tire fotos do todas as páginas de exercício resolvido e coloque em um arquivo só) FORMATAÇÃO EXIGIDA 1. O documento deverá ser salvo no formato PDF (.pdf). 2. Tamanho da fonte: 12 3. Cor: Automático/Preto. 4. Tipo de letra: Arial. 5. Alinhamento: Justificado. 6. Espaçamento entre linhas de 1.5. 7. Arquivo Único. ATENÇÃO VALOR DA ATIVIDADE: 3.5 Esta atividade deve ser realizada utilizando o formulário abaixo. Apague as informações que estão escritas em vermelho, pois são apenas demonstrações e instruções para te auxiliar, e, posteriormente, preencha todos os campos com suas palavras/imagens. FORMULÁRIO DE RESPOSTA DO MAPA De acordo com o enunciado disponibilizado no ambiente da atividade MAPA, responda as questões A, B, C e D. A) Indique, dentro deste contexto, qual a finalidade de se usar a técnica de cromatografia e quais técnicas cromatográficas podem ser utilizadas para analisar a saliva. A cromatografia é uma técnica utilizada para a análise, identificação e separação dos componentes de uma mistura. É definida pela separação dos componentes da uma dada mistura baseada na interação deles com a fase estacionária e com a fase móvel. Dependendo da natureza dessas fases, tem-se diversas cromatografias: sólido- líquido (coluna, camada fina ou delgada, papel); líquido-líquido (CLAE – cromatografia líquida de alta eficiência); gás-líquido (CG – cromatografia gasosa). A saliva é um fluido biológico secretado a partir das glândulas salivares, composta de uma variedade de substâncias como hormônios, proteínas, ácidos nucleicos e anticorpos. Sua composição rica, em decorrência de um processo de formação complexo, leva a saliva a ser um fluido biológico importante para coletar informações fisiológicas do organismo. A análise de amostras de saliva pode ser realizada através de diferentes técnicas, dependendo dos analitos. É comum a utilização de métodos colorimétricos associados a técnicas espectrofotométricas (até mesmo kits específicos são vendidos para essa finalidade), Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC), Eletroforese Capilar (CE), Espectrometria de Massas (MS) e outras. Dessa forma a análise da saliva através da técnica da cromatografia pode ser usada para identificar e quantificar diferentes compostos presentes na amostra, como metabólitos, hormônios, drogas, e assim por diante. Algumas técnicas cromatográficas que podem ser aplicadas incluem: Cromatografia gasosa (GC):Técnica para separação e análise de misturas de substâncias voláteis. A amostra é vaporizada e introduzida em um fluxo de um gás adequado denominado de fase móvel ou gás de arraste. Este fluxo de gás com a amostra vaporizada passa por um tubo contendo a fase estacionária, onde ocorre a separação da mistura. Com essa técnica e possível analisar os compostos voláteis da saliva, como álcoois, ésteres, aldeídos, entre outros. Cromatografia líquida (HPLC): O método é realizado com a amostra e solventes em estado líquido. Na cromatografia líquida tradicional o processo é feito em colunas de vidro, sob pressão atmosférica. Através dessa técnica de cromatografia pode se separar e quantificar substâncias presentes na saliva com base em sua interação com uma fase móvel líquida e uma fase estacionária sólida ou líquida. Cromatografia em camada fina (TLC): é um método com base em afinidade usado para separar os compostos em uma mistura. A TLC é um método de separação altamente versátil que é amplamente utilizado para análise qualitativa e quantitativa de amostras. A TLC pode ser usada para analisar praticamente qualquer classe de substância, incluindo pesticidas, esteroides, alcaloides, lipídios, nucleotídeos, glicosídeos, carboidratos e ácidos graxos. B) A equação de Henrderson-Hasselbalch é uma ferramenta valiosa na química analítica para entender o comportamento ácido-base de soluções tamponadas. Por isso, escreva a reação de equilíbrio e a equação de Henderson-Hasselbalch relacionada no sistema ácido carbônico (H2CO3) e bicarbonato (HCO3-) e escreva o que significa cada termo. . O equilíbrio químico desse sistema pode ser representado pela seguinte equação: Abaixo temos a equação de Henderson-Hasselbalch e logo a seguir apresentaremos a equação relacionada ao sistema ácido carbônico (H2CO3) e bicarbonato (HCO3-) Temos os seguintes os seguintes significados para os termos da relação ácido carbônico (H2CO3) e bicarbonato (HCO3-) para a equação de Henderson- Hasselbalch. Termo Significado pH É uma medida da acidez ou basicidade de uma solução. Representa a concentração de íons hidrogênio (H+) presentes na solução. CO2(g) + H2O(l) ↔ H2CO3(aq) ↔ H+ (aq) + HCO- 3(aq) pH=pKa+ log . [HCO3− ] [H2CO3 ] pKa É o logaritmo negativo da constante de dissociação ácida (ka) do ácido. No caso do ácido carbônico, a constante de dissociação ácida é a constante de equilíbrio da reação de ionização do ácido carbônico em solução aquosa. [HCO3 -] Representa a concentração do íon bicarbonato (HCO3-) na solução [H2CO3] Representa a concentração do ácido carbônico (H2CO3) na solução. O sistema ácido carbônico /bicarbonato é o de maior importância na regulação do pH, durante a circulação extracorpórea. A base forte deste sistema é o bicarbonato e o ácido fraco é o ácido carbônico C) Supondo que você precise de um tampão para preparar uma amostra de saliva simulada e o laboratório já dispõe de uma solução de ácido carbônico (H2CO3) 0,25 M e uma solução de bicarbonato (HCO3-) 0,45 M. Calcule o valor do pH dessa solução preparada a partir dessas condições. Considere Ka = 4,42 x 10-7. Calcule o pH desse tampão Dados [HCO3−]=0,45 M. [H2CO3]=0,25 M. Ka = 4,42 x 10-7. 𝑝𝐻 = 𝑝𝐾𝑎 +log [𝑏𝑎𝑠𝑒] [á𝑐𝑖𝑑𝑜] Tendo em vista que o pKa = -log Ka, temos que pKa = -log 4,42 x 10-7,logo , pKa=6,37 𝑝𝐻 = 6,3767 + log 0,45 0,25 pH=6.3562+0,2553 pH=≈6,61 D) O que acontece se houver uma adição de uma pequena quantidade de ácido forte (H+) a solução tampão? Se adicionarmos a um tampão um ácido forte, os íons H3O + por ele liberados são quase que totalmente consumidos pela base conjugada. A - + H3O + → HA + H2O H++H CO3-⇌H2CO3 Logo podemos concluir que a modificação no pH será insignificante desde que a concentração do ácido forte adicionado seja bem menor que a concentração da base conjugada. Como a concentração de íons OH- permanece constante, a variação de pH,caso ocorra, será muito pequena. Pois a solução tampão é capaz de neutralizar os íons H+ adicionados, mantendo o pH relativamente estável. No caso de se continuar adicionando ácido, o efeito tampão cessará. REFERÊNCIAS ALTERAÇÕES do Equilíbrio Ácido-base. 2011. Disponível em: https://ppgbqa.ufsc.br/files/2011/07/material-para-estudo-de-Equilibrio-acido- base.pdf. Acesso em: 05 abri. 2024. CROMATOGRAFIA gasosa (GC). Disponível em: https://www.sigmaaldrich.com/BR/pt/applications/analytical-chemistry/gas- chromatography. Acesso em: 05 abri. 2024. CROMATOGRAFIA. 2018. Disponível em: https://www2.ufjf.br/quimica/files/2018/08/Cromatografia.pdf. Acesso em: 25 mar. 2024. FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. Exercícios sobre solução-tampão. Disponível em: https://exercicios.brasilescola.uol.com.br/exercicios-quimica/exercicios-sobre- solucao-tampao.htm. Acesso em: 07 abri. 2024. JULIANO, Valmir F. Notas de aula de química analítica F. 2018. Disponível em: http://zeus.qui.ufmg.br/~valmir/Notas_de_aula_QUI208.pdf. 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