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RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS Biomedicina Química Geral André Ricardo Bombonato RA: 0439917 Polo de Matrícula: Limeira Aula pratica UNIP / Limeira 18/09/2021 Introdução A química é a ciência que estuda a matéria (átomo), as transformações que ocorrem com ela e as energias envolvidas nesses processos, esses átomos se ligam uns com os outros formando moléculas que darão origem a tudo que existe formando compostos orgânicos como carboidratos, proteínas, lipídios e inorgânicos como minerais e rochas. A própria existência da vida seja ela animal, vegetal ou outra, só é possível graças a união desses compostos que através de inúmeras reações são capazes de produzir essas proteínas, lipídios minerais, entre outros que iram gerar organelas que geraram células que compõem tecidos que dão origem aos órgãos e sistemas do nosso organismo. Por isso atualmente a química pode ser considerada a principal ciência pois é ela que irá fornecer os principais conhecimentos e metodologias que serviram de base para as demais áreas, seja na área da saúde, industrial, etc. Na área da saúde a química é fundamental seja para produzir medicamentos e vacinas ou ainda na análise clínica, diagnósticos, terapia, combate a doenças, entre outros. Sem o estudo dessa ciência nada disso seria possível, por isso é imprescindível para um biomédico o conhecimento dela. Essas aulas práticas têm por finalidade fornece a base dos conhecimentos que um futuro biomédico precisará ter sobre como funciona o trabalho em um laboratório seja ele de analises clinicas, pesquisa, farmacêuticos, toxicológicos entre outros. Buscando ensinar o manuseio correto de equipamentos de laboratório e quais são suas funções, os diferentes procedimentos realizados em um laboratório como o preparo de soluções, e diferentes métodos de analises quantitativos e qualitativos que são realizados nele. O que é de suma importância para o profissional dessa área, pois ao longo de sua carreira esse será o local aonde passara boa parte do seu tempo. Resultado e Discussão Aula: 1 Roteiro: 1 (04/09/21) Uso de Vidrarias, micropipetas, pesagem e preparo de soluções. Parte 1 - Uso de pipetas de vidro (volumétrica): As primeiras vidrarias utilizadas foram, o béquer de 50ml ao qual foi adicionado uma solução de alaranjado de metila, que foi a principal solução utilizada em praticamente todos os experimentos dessa aula e uma pipeta volumétrica de 10ml a qual foi utilizada juntamente com um protopipetador (pera) para pipetar a solução, que foi transferida para outro béquer de 50ml o qual ao ser observado apresentava uma marcação de volume de aproximadamente 14 a 15 ml o que não corresponde ao volume da pipeta. Parte 2 - Uso de pipeta de vidro (graduada): No segundo experimento a pipeta a ser utilizada foi a graduada de 20ml em conjunto com a (pera) para transferir um volume de 20ml do alaranjado de metila para um béquer de 50ml, que novamente apresentou um volume diferente do pipetado 25ml. O processo foi repetido mais duas vezes na primeira descartando 10ml da solução no béquer que indicou 14ml e na segunda fazendo duas pipetagens, uma de 20ml e a outro de 10ml (dando um total de 30ml de solução) que após ser transferido ao béquer foi constatado alteração de volume novamente, dessa vez marcando 35ml aonde deveria ser 30ml de alaranjado de metila. Parte 3 – Uso de buretas: A vidraria seguinte foi a bureta de 50ml presa em um suporte universal, antes de começar a utilizar o equipamento foi checado se o próprio estava bem preso as garras do suporte e se a válvula estava fechada, após a verificação foi iniciada a pratica aonde foi transferido a solução para a bureta e foi feito o escoamento do liquido para nivelar o menisco até o marco zero da bureta constatando assim que a bureta apresenta 50ml da solução. Ouve a transferência de 26ml do alaranjado para um béquer de 50ml, no qual foi notado um volume de 23ml, inferior ao que tinha sido transferido. Foi solicitado uma nova transferência de 64,7ml um volume maior do que o suportado pela bureta de 50ml, por isso foi feito em duas partes o primeiro aonde foi transferido o valor total da bureta 50ml e o segundo no qual ouve a transferência de 14,7ml para o béquer de 100ml no qual foi constatado 66ml aproximadamente. Observando os resultados dos experimentos 1, 2 e 3 chegamos à conclusão de que o béquer é inviável como uma vidraria para aferir volume e que sua função deve ser de auxílio no preparo de soluções seja para aquece-las, dissolver sólidos ou preparas misturas desde que não precise de um volume exato, deixado para a bureta, pipeta (v), pipeta (g) e balão volumétrico o papel de vidrarias de precisão. Parte 4 – Manipulação correta de micropipetas automáticas: A micropipeta é usada para coleta de volumes precisos em microlitros (µL) através do seu sistema de compressão do ar (sistema pneumático), nessa pratica foram usadas duas micropipetas diferentes uma de volume 100 µL a 1000 µL e a outra de 10 µL a 100 µL, lembrando que 1000 µL é igual a 1mL. Sabendo disso foi encaixado a ponteira (equipamento usado para transferir reagentes e soluções) na micropipeta ajustada para a coleta de 800 µL (0,8mL) da solução de alaranjado de metila que foi transferido para um tubo de ensaio, esse processo foi repetido mais algumas vezes para diferentes valores: 450 µL, 1500 µL, 80 µL e 20 µL nesses dois últimos utilizando a micropipeta de volume menor 10 µL a 100 µL. Parte 5 – Preparo de solução fisiológica: A última pratica foi o preparo de uma solução de NaCl 0,9%, também chamado de soro fisiológico muito usado em limpeza de feridas para evitar infecções, pacientes que estão com desidratação, e para desobstrução das vias respiratórias, etc. Foi pesado em uma balança de precisão 0,9 g de cloreto de sódio (NaCl) usando um béquer (100ml) já tarado, foi medido em uma proveta, 50ml de água destilada que foi transferida para o béquer fazendo assim a dissolução do NaCl com o auxílio de um bastão de vidro para a dissolução completa da solução, transferindo-a em seguida para um balão volumétrico de 100ml (usado para fazer soluções) que foi completado com água destilada até a marca de aferição e homogeneizado finalizando o preparo da solução. Após a conclusão da pratica foi realizado os cálculos de concentração g. L-1, em título (%) e mol/L da solução feita: Cálculo de concentração em título (%): Dados: 𝑇% = 𝑚1 𝑚1+𝑚2 𝑥 100 𝑇% = 𝑂,9 𝑂,9+100 𝑥 100 𝑇% = ? 𝑇% = 𝑂,9 100,9 𝑥 100 m1 = 0,9 g 𝑇% = 0,0089 𝑥 100 m2 = 100mL 𝑇% = 0,89 % Cálculo de concentração mol/L: Dados: 𝑀 = 𝑚 𝑀 𝑥 𝑉 𝑀 = 0,9 58,5 𝑥 0,1 M =? 𝑀 = 0,9 5,85 m = 0,9 g 𝑀 = 0,15 𝑚𝑜𝑙/𝐿 M = 58,5 g V = 0,1 L Cálculo de concentração g. L-1: Dados: 𝑐 = 𝑚 𝑣 C =? m = 0,9g V = 1000mL / 1L 0,9 g -------- 100 mL X -------- 1000 mL 100. x = 0,9 g x 1000mL X = 0,9 x 1000 100 X = 9 g/L Aula 2 | Roteiro 1 (04/09/21) Identificação de cátions – Teste de chama. O teste de chama tem por finalidade identificar um cátion metálico (sólido) utilizando de equipamentos como o bico de Bunsen, ao ser colocado em contato com a chama do bico de Bunsen os sais inorgânicos iram produzir cores diferentes o que permite diferenciar um sal de outro. Essa coloração diferente é gerada quando o elétron deixa o estado de excitação provocado pela chama e retorna a um nível mais próximo do núcleo do átomo o que faz com que ele libere energia, que pode ser observada como luz (cor). Como cada elemento possui seu próprio número de prótons, nêutrons e elétrons eles tambémvão apresentar diferentes níveis e subníveis de energia o que resulta em um comprimento de onda diferente também, causando cores diversificadas. Foram separados os seguintes sais para a experiência, sódio (Na), potássio (K), bário (Ba), cálcio (Ca), estrôncio (Sr) e cobre (Cu). METAL COR OBSERVADA Comprimento de onda (em nm) Na + Amarelo alaranjado 589 K + Violeta 420 Ba +2 Vermelho alaranjado 624 Ca+2 Laranja 616 Sr+2 vermelho 707 Cu+2 Verde 530 No metal BA+2 foi observado coloração vermelho alaranjado sendo que o ideal seria ter observado a cor vermelha, a argola foi lavada e introduzida no HCI feito o teste não foi apresentado nenhum resíduo, assim colocamos a argola na amostra e refizemos o experimento e obtivemos novamente a coloração Vermelho Alaranjado consideramos uma transição de cor, sendo irrelevante ao experimento. Por último foi feito o Na+ por ser um sal que deixa resíduo na alça e prejudicaria o experimento, após o aquecimento foi observado a coloração Amarelo Alaranjado, o ideal para este sal seria a cor amarela, foi realizado o mesmo procedimento descrito acima e obtemos o mesmo resultado e foi concluindo que ao inserir a alça na chama a cor laranja foi vista de imediato assim acontecendo a transição para a cor amarela. Nos demais sais o resultado obtido estava de acordo com sua coloração ideal. Aula 2 | Roteiro 2 (04/09/21) Miscibilidade e polaridade de substancias – Extração de substâncias químicas. Parte 1 – Miscibilidade de Substâncias Químicas: A miscibilidade pode ser explicada como a capacidade de diferentes substancias se misturarem tornando-se homogênea. A miscibilidade dessas substancias dependem do tipo de polaridade a qual pertencem. São essas polares e apolares. Substancias polares só se misturam com outras polares e substancias apolares com outras apolares. Polares: tem afinidade por água (hidrossolúvel) Apolares: tem afinidade por substancias insolúveis em água (lipossolúveis) Sabendo disso foram realizadas as seguintes reações com seus resultados: Tubo Primeiro Reagente Segundo Reagente Miscibilidade 1 4ml de Água 2ml Etanol Miscíveis 2 4ml de Água 2ml Hexano Imiscíveis 3 4ml de Água 2ml Ácido Oleico Imiscíveis 4 4ml de Hexano 2ml Etanol Miscíveis 5 4ml de Hexano 2ml de Butanol Miscíveis 6 4ml de Hexano 2ml de Ácido Oleico Miscíveis Parte 2 – Extração de iodo presente em uma solução de tinta de iodo: Foram medidos com o uso de provetas 15 mL da solução de tintura de iodo e 15mL de hexano que foram transferidos para o funil de separação, o qual foi submetido a agitação (movimento de rotação do balão em ângulo de 45º) e depois inclinou-se a parte inferior do funil para cima e foi aberto a torneira para deixar o gás produzido pela reação sair, esses processos foram repetidos mais duas vezes. O funil foi colocado em um suporte universal com uma argola para esperar que as fases aquosa e orgânica se separassem. O tipo de extração realizada foi liquido - liquido aonde uma das soluções é aquosa e a outro orgânica o que torna elas imiscíveis entre si, resultando apenas na transferência do soluto de um solvente para o outro que foi o que ocorreu nessa experiência, aonde o hexano (orgânico) puxou para si a iodo da solução de tintura de iodo (aquosa) Aula 3 | Roteiro 1 (11/09/21) Reações de Diferenciação de Ácidos e Bases. O pH é o potencial hidrogeniônico em uma solução, ou seja, a concentração de íons H+ em uma solução assim pode-se afirmar que uma solução é denominada acida quando possuem uma alta concentração desses íons e base quando tem uma concentração baixa. Para identificar se uma solução é um ácido ou base são utilizados indicadores de pH, como fenolftaleína, alaranjado de metila, azul de bromotinol, papel de tornassol, etc. Ao ser colocado em contato com uma solução esse indicador muda de cor dependendo do grau de pH. Foram enumerados tubos de ensaios de 1 a 10, nos tubos de 1 a 5 foram pipetados 3ml da substância X e nos de 6 a 10 foram pipetados 3ml da substância Y e em cada um foi usado um tipo de indicador diferente como listado abaixo: Tubo 1 (X) e 6 (Y) foi adicionado aparas de magnésio. Tubo 2 (X) e 7 (Y) foi adicionado 3 gotas Fenolftaleína. Tubo 3 (X) e 8 (Y) foi adicionado 3 gotas Alaranjado de Metila. Tubo 4 (X) e 9 (Y) foi adicionado 3 gotas Azul de bromotimol. Tubo 5 (X) e 10 (Y) Fita de papel de Tornassol rosa e azul imersa nas substâncias. Os seguintes resultados foram obtidos: Tubos Análise Substância X Substância Y 1 e 6 Mg (s) Liberação de H2 Sem Reação 2 e 7 Fenolftaleína Incolor Rosa 3 e 8 Alaranjado de Metila Vermelho Alaranjado 4 e 9 Azul de Bromotimol Amarelo Azul 5 e10 Tornassol Azul Rosa Azul Resultado Resultado (ácido ou base) Ácidos Bases Tendo os tubos 1 e 6 como exemplo aonde o aparas de magnésio faz o papel de indicador foi observado a reação entre a substancia (X) e o Mg (s) aonde ocorreu a liberação de gás hidrogênio, que só é possível por se tratar de um ácido, enquanto na solução (Y) não ocorre nenhuma reação sendo assim uma base, como mostrado na equação química abaixo: H3C2O2H (aq) + 2(Mg) s → H3C2O2(aq) + 2Mg (s) + H2(g) NaOH + (Mg) s → sem reação Foi constatado assim que a substância (X) era ácido acético (acido) enquanto a (Y) era hidróxido de sódio (base). Aula: 3 Roteiro: 2 (11/09/21) Determinação do pH: fita indicadora, uso e calibração de pHmetro. Na determinação do pH foram analisadas quatro amostras de 10mL cada, de soluções de ácido acético (H3CCOOH), hidróxido de sódio (NaOH), cloreto de sódio (NaCl) e acetato e sódio (H3CCOONa). Os dois métodos usados foram, com o uso de fita indicadora de pH que são muito usadas por sua praticidade, elas são feitas de um filtro de papel que contém um indicador, que aponta a escala de pH usando uma escala de cores que indica o pH em questão de segundos e o pHmetro mais utilizado para valores exatos de pH. Para a utilização do pHmetro primeiro é necessário calibrar o equipamento, essa calibragem é geralmente realizada uma vez ao dia usando dois soluções tampão de 4,0 e 7,0 pH. O primeiro passo é limpar o eletrodo tirando-o da solução usada para armazena-lo e lavando com agua destilada secando em seguida com lenço de papel, esse processo de limpeza deve ser feito sempre que o pHmetro for usado para evitar contaminação de outras soluções usadas anteriormente, após a limpeza o bulbo de eletrodo é inserido em cada um dos líquidos tampões, calibrando um por vez finalizando a calibração, lembrando de repetir o processo de limpeza quando for trocado de um tampão para outro. A utilização do equipamento é simples basta colocar o bulbo do eletrodo na solução a ser analisada de modo que ele fique no meio do liquido evitando contato com as bordas, para que não haja alteração de valores na solução. Assim esses foram os valores obtidos pelo uso da fita e pHmetro nas soluções: Pode ser concluído que o resultado no pHmetro possui uma exatidão no resultado enquanto na fita possuímos o valor aproximado, mas que pode ser medido com mais rapidez. Porém ambos podem ser usados no laboratório, tudo depende de que tipo de análise é solicitada, uma análise com exatidão ou uma análise pratica. Solução Fita pHmetro Ácido Acético 3 2,75 Hidróxido de Sódio 13 12,73 Cloreto de Sódio 5 6,52 Acetato de Sódio 7 7,45 Aula: 4 Roteiro: 1 (11/09/21) Identificação de funções orgânicas: Diferenciação de aldeídos e cetonas (reativo de tollens) – Identificação de ligações peptídicas. Parte 1 – Identificação de aldeídos e cetonas pala reação de tollens: Os aldeídos e cetonas são compostos muito semelhantes pois os dois possuem o mesmo grupo funcional carbonila(C=O), presentes na extremidade da cadeia carbônica nos aldeídos e nas cetonas a carbonila é pressente entre dois outros átomos de carbono como mostrado figura ao lado, propanal (aldeído) e propanona (cetona). Por essa semelhança se faz necessário o uso de métodos para diferenciar os dois, um desses métodos é o teste de tollens também conhecido como teste de espelho de prata que fio o método usado no experimento. Fio adicionado 30mL de nitrato de prata (AgNO3) em um béquer, depois foi adicionado amônia concentrada (NH3) com uma pipeta pasteur, até o desaparecimento do precipitado marrom. Em sequência foi colocado 15mL de hidróxido de potássio (KOH) formando o precipitado marrom que teve de ser dissolvido novamente com amônia finalizando o preparo do reagente de tollens. O reagente foi transferido para uma placa de petri contendo uma solução de glicose que apresenta a função aldeído em sua estrutura molecular que ao entrar em contato com o reagente produz um ácido carboxílico e a precipitação das moléculas de prata metálica 2Ag(s) formando o espelho de prata como mostra a equação química abaixo: AgNO3 + 2NH3 → Ag(NH3)2 + NO3 Ag(NH3)2 + KOH → Ag(NH3)2OH + K+ 2Ag(NH3)2OH + RCOH → RCOOH + 2Ag(s) + 2NH3 + H2O Já em uma cetona o reagente não faria a precipitação, pois a cetona não reduziria os íons Ag + do reagente. Parte 2 – Identificação de ligações peptídicas atrás do reagente de biureto: A ligação peptídica ocorre através da união de dois ou mais grupos de aminoácidos, aonde um carbono do grupo carboxílico reage com o nitrogênio do grupo amino fazendo assim a ligação peptídica como mostrado na imagem à esquerda, essas ligações são responsáveis pela formação das proteínas. O reagente de biureto é utilizado para comprovar a presença de proteínas em soluções, pois na presença do reagente as ligações peptídicas da proteína interagem com os íons Cu2+ do CuSO4 causando a coloração violeta, como pode ser observado na imagem à direita. O Primeiro passo foi o preparo do reagente de biureto, no qual foi dissolvido em 50ml de água destilada,0,15g de sulfato de cobre e 0,60g de tartarato duplo de sódio e potássio, depois foi adicionado 30mL de solução de NaOH 10% sob agitação constante com um bastão de vidro. Por fim adicionou-se 0,1g de iodeto de potássio (Kl) à solução, que foi transferido para um balão volumétrico de 100mL em seguida completando o volume com agua destilada e fazendo a homogeneização, resultando em uma solução de coloração azul. Depois foram separados quatro tubos de ensaio com a seguinte bateria: 2mL da solução de ovoalbumina 2%, 2mL da solução de glicina 0,1%, 2mL da solução de cistina 1% e 2mL de água destilada. Em cada uma foi pipetado 10 gotas do reagente de biureto, obtendo os seguintes resultados: Solução Tubo Gotas Cor Ovoalbumina 1 10 Violeta Glicina 2 10 Incolor Cistina 3 10 Violeta/Incolor Água destilada 4 10 Incolor Observando os resultados pode ser constatado que há presença de ligações peptídicas nos aminoácidos da solução de ovoalbumina, enquanto nas demais glicina, cistina e agua destilada não apresentaram reações, mesmo os dois primeiros sendo aminoácidos eles não apresentam ligações peptídicas por isso não reagem. Apesar da solução de cistina ter apresentado coloração violeta nesse pratica o normal seria ela ser incolor, pois essa solução não tem ligações peptídicas, portanto essa solução deve ter sido contaminada em alguma parte do processo. Foram adicionadas mais 10 gotas do reagente de biureto em cada uma das amostras aonde se observou um violeta ainda mais forte no tubo 1, os tubos 2 e 4 continuaram incolor (sem reação) e o 3 deixou de ser violeta e ficou incolor, concluindo que após todo o contaminante ser dissolvido tudo o que restou foi a solução de cistina. Referencias bibliográficas FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Diferenciação de aldeídos e cetonas"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/diferenciacao- aldeidos-cetonas.htm. Acesso em 18 de setembro de 2021. RIBEIRO, Krukemberghe Divino Kirk da Fonseca. "Ligações peptídicas "; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/ligacoes- peptidicas.htm. Acesso em 18 de setembro de 2021. FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Teste de chama"; Manual da química. Disponível em: https://www.manualdaquimica.com/experimentos-quimica/teste- chama.htm. Acesso em 18 de setembro de 2021 FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. " Indicadores ácido-base”; Manual da química. Disponível em: https://www.manualdaquimica.com/fisico- quimica/indicadores-acido-base.htm. Acesso em 18 de setembro de 2021 SILVA, André Luis Silva. “Teste de chama”; Infoescola. Disponível em: https://www.infoescola.com/quimica/teste-da-chama/. Acesso em 18 de setembro de 2021 LADEIRA, Arthur Ribeiro Ladeira. “Extração com solventes: simples e múltipla”; Cola da web. Disponível em : https://www.coladaweb.com/quimica/quimica- organica/extracao-com-solventes-simples-e-multipla. 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