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FACULDADE DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS DE RIBEIRÃO PRETO - USP DEPARTAMENTO DE FÍSICA E QUÍMICA DISCIPLINA DE BIOQUÍMICA CURSO DE ODONTOLOGIA Práticas de Bioquímica Conceitos Gerais Elaboração: Profa. Dra. Yara Maria Lucisano Valim (Coordenação) Profa. Dra. Ana Isabel de Assis Pandochi Prof. Dr. Augusto César C. Spadaro Profa. Dra. Carem Gledes Vargas Rechia Prof. Dr. Carlos Curti Dra. Luciana Mariko Kabeya Dra. Daniela Trinca Bertazzi 2008 2 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO FACULDADE DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS DE RIBEIRÃO PRETO Reitora: Profa. Dra. Suely Vilela Vice-Reitor: Prof. Dr. Franco Maria Lajolo Diretor: Prof. Dr. Augusto César C. Spadaro Vice-Diretor: Prof. Dr. Jairo Kenupp Bastos DEPARTAMENTO DE FÍSICA E QUÍMICA Chefe do Departamento: Profa. Dra. Pierina Sueli Bonato Suplente do Chefe do Departamento: Profa. Dra. Glória Emília Petto de Souza Endereço: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto – USP Departamento de Física e Química – Disciplina de Bioquímica Via do Café, S/N 14.040-903 - Ribeirão Preto - S.P. - Brasil Fone: (16) 3602-4179 Fax: (16) 3602-4880 3 SUMÁRIO INTRODUÇÃO AO LABORATÓRIO..........................................................5 I. Recomendações gerais ...............................................................5 II. Antes do experimento ...............................................................6 III. Durante o experimento ..............................................................6 III.A. manuseio dos reagentes ......................................................6 III.B. preparo de soluções .........................................................6 III.C. medida do volume de líquidos ................................ 7 III.D. aquecimento de líquidos em tubo de ensaio e chama de bico Bunsen ................................................................ 7 IV. Depois do experimento ..............................................................7 V. Acidentes mais comuns em laboratório e primeiros socorros ..........................8 VI. Principais vidrarias e materiais utilizados nas aulas práticas .....................9 PREPARO DE SOLUÇÕES................................................................11 I. Introdução ................................................................11 II. Formas de expressar a concentração das soluções ................................11 II.A. Molaridade ................................................................11 II.B. Concentração da solução expressa em porcentagem ..............................12 II.C. Partes por milhão (ppm) ......................................................13 III. Informações sobre o reagente .......................................................14 III.A. Porcentagem de pureza do reagente ................................14 III.B. Densidade ................................................................15 IV. Diluição de soluções ...............................................................15 IV.A. Fórmula geral ................................................................15 IV.B. Diferença entre diluição A:B e mistura na proporção A:B ......................16 V. Medida do volume de soluções .......................................................18 VI. Procedimento geral para uso de pipetas ................................19 TITULAÇÃO..........................................................................21 I. Definição de termos ................................................................21 II. Preparo do titulante ...............................................................21 III. Titulação ácido-base ...............................................................22 CAPACIDADE TAMPONANTE..............................................................26 I. Dissociação da água ................................................................26 II. Relação entre [H+] e [OH-] em soluções aquosas e o valor do pH ......................26 III. Teoria de Brönsted-Lowry para ácidos e bases ................................28 IV. Dissociação de ácidos fracos .......................................................29 V. Solução tampão ................................................................30 V.A. Aspectos gerais ...............................................................30 V.B.. Como funciona uma solução tampão ................................31 V.C. A equação de Henderson-Hasselbach ................................33 VI. Capacidade tamponante ..............................................................33 VI.A. Aspectos gerais ..............................................................33 VI.B. Capacidade tamponante da saliva ................................34 VI.C. Cálculo da capacidade tamponante ................................34 VII. Resumo ................................................................35 VII.A. Itens levados em consideração na elaboração de uma solução tampão ................................................................ 35 4 VII.B. Principias equações citadas neste capítulo ................................35 VII.C. Regras matemáticas envolvendo logarítmos ................................35 VIII. Exemplo de preparo de uma solução tampão ................................36 PROTEÍNAS..........................................................................38 I. Introdução ................................................................38 II. Reações para aminoácidos ...........................................................39 III. Reações para identificação de proteínas ................................39 IV. Separação de proteínas por precipitação ................................40 IV.A. Precipitação pelos reagentes de alcalóides ................................40 IV.B. Precipitação fracionada por soluções salinas concentradas ....................41 GLICÍDEOS..........................................................................42 I. Introdução ................................................................42 II. Parte experimental ................................................................44 II.A.Preparação da solução de amido ................................ 44 II.B.Pesquisa de amido na solução preparada ................................44 II.C.Obtenção de glicose a partir da solução de amido preparada ....................45 II.D. Caracterização química dos glicídeos ................................45 II.D.1.Reação com alfa-naftol (teste de Molisch) ...............................45 II.D.2.Pesquisa de sacarídeos redutores (reação de Benedict) ...................46 LIPÍDEOS...........................................................................48 I. Introdução ................................................................48 II. Ácidos graxos ................................................................48 III. Propriedades gerais ................................................................50 III.A. Solubilidade ................................................................50 III.B. Saponificação ...............................................................50 III.C. Propriedade dos sabões ......................................................50 SALIVA.............................................................................52 I. Introdução ................................................................52 II. Estudo da atividade da amilase salivar ................................53II.A.Fatores que influenciam na atividade enzimática ...............................53 II.A.1.pH ................................................................54 II.A.2.Temperatura .............................................................54 II.A.3.Concentração de substrato ................................54 II.A.4.Concentração de enzima ..................................................55 II.A.5.Presença dos cofatores e/ou coenzimas ................................55 5 INTRODUÇÃO AO LABORATÓRIO O laboratório é um lugar privilegiado para a realização de experimentos, possuindo instalações de água, luz e gás de fácil acesso em todas as bancadas. Possui ainda local especial para manipulação das substâncias tóxicas, denominado capela, que dispõe de sistema próprio de exaustão de gases. O laboratório é um local onde há um grande número de substâncias que possuem os mais variados níveis de toxicidade e periculosidade. Este é um local bastante vulnerável a acidentes, caso não se trabalhe com as devidas precauções. As regras gerais de segurança em laboratório resultam de vários anos de esforços de pessoas preocupadas em tornar o trabalho no laboratório uma atividade segura, minimizando os riscos de acidentes. Para tirar o máximo de proveito delas, é necessário que todos os usuários as conheçam e as pratiquem, desde o primeiro instante em que pretenderem permanecer em um laboratório. São regras simples, fáceis de memorizar e de seguir. I. RECOMENDAÇÕES GERAIS 1. Tendo qualquer dúvida solicite aos professores os devidos esclarecimentos. 2. Compareça às aulas nos dias e nos laboratórios designados para sua turma. 3. Lembre-se que o laboratório é um lugar para trabalhos sérios e não para experimentos ao acaso; portanto, evite brincadeiras que dispersem a sua atenção e a de seus colegas. 4. Realize somente os experimentos indicados na aula. Nada, além disso. Você não sabe avaliar o perigo e a abrangência do procedimento “inocente” que pretende fazer. 5. Vestimenta Recomendada Não recomendada Avental longo (até os joelhos) Calça comprida Sapato fechado Óculos de segurança Luvas de material adequado Cabelo comprido preso Bermuda ou short Calçado aberto (sandália, chinelo) Uso de lente de contato Uso de braceletes, correntes ou outros adereços Cabelo comprido solto 6. Não é permitido no Laboratório: • Fumar, comer e beber • Sentar no chão, sentar ou debruçar na bancada • Correr 7. Não deixar livros, blusas, etc., jogados nas bancadas; coloque-os longe do local do experimento. 8. Quando houver quebra ou danos nos materiais ou aparelhos, comunique aos professores. 9. Certifique-se da localização dos itens de emergência, principalmente: chuveiro de emergência, lava-olhos, extintores de incêndio, saídas de emergência. 6 II. ANTES DO EXPERIMENTO 1. Leia as práticas com antecedência para obter melhor aproveitamento das aulas. 2. Vista o avental (guarda-pó, bata). 3. Organize o seu campo de trabalho. 4. Verifique se o material está em condição adequada para uso (não utilize material de vidro trincado ou quebrado). III. DURANTE O EXPERIMENTO III.A. Manuseio dos reagentes 1. Não troque os reagentes de uma bancada para outra. 2. Leia duas vezes o rótulo dos frascos de reativos, antes de utilizá- los. Nunca utilize um reagente que não esteja identificado ou rotulado. 3. Não manuseie sólidos e líquidos desconhecidos apenas por curiosidade. 4. Identifique imediatamente qualquer reagente ou solução preparada. 5. Para evitar contaminação das soluções: - Antes de introduzir pipetas nas soluções, certifique-se de que estão limpas; - Use sempre uma pipeta para cada reagente; - Não troque as rolhas ou tampas dos frascos dos reagentes; - Nunca devolva a solução para o frasco estoque; - Não use a mesma vidraria para medir substâncias ou soluções diferentes. 6. Nunca teste amostras ou reagentes pelo sabor. Não leve à boca qualquer reagente, nem mesmo o mais diluído. 7. Para verificar o odor da substância, nunca leve o rosto diretamente sobre o frasco. Os vapores devem ser abanados com uma das mãos em direção ao nariz, enquanto se segura o frasco com a outra mão. 8. Não leve a mão à boca ou aos olhos enquanto estiver manuseando produtos químicos ou biológicos. 9. Reagentes voláteis ou tóxicos devem ser manuseados na capela. 10.Nunca deixe ou abra frascos de líquidos inflamáveis (éter, álcool, acetona, benzeno, etc.), nas proximidades de chamas. 11.Para medir substâncias corrosivas ou tóxicas, obturar a extremidade superior da pipeta com um pouco de algodão, ou usar uma bureta, que é mais seguro. 12.Quando pipetar sangue, ácido concentrado ou soluções alcalinas concentradas lavar imediatamente com água o material utilizado. 13.Não pipetar soluções ou amostras com a boca, use pipetador ou pêra de sucção. III.B. Preparo de soluções 1. Soluções ácidas: para preparar soluções de ácidos fortes (sulfúrico, clorídrico, nítrico, etc), verter sempre o ácido sobre a água, nunca a água sobre o ácido, porque provoca reação exotérmica violenta. 2. Soluções alcalinas (NaOH, KOH, etc.): tome bastante precaução pois a reação é exotérmica e corrosiva. Mantenha o frasco em banho de gelo 7 para evitar quebras. Não aspirar os vapores desprendidos, usar a capela). Acondicionar em frascos plásticos. 3. Soluções alcoólicas: o álcool e a água devem ser medidos separadamente e depois reunidos, porque há diminuição do volume total. III.C. Medida do volume de líquidos 1. O líquido no interior da vidraria forma menisco. A leitura deve ser feita na parte inferior do menisco, e na altura da linha dos olhos. 2. O material volumétrico vem calibrado com água destilada a uma dada temperatura, conforme vem registrado (15, 20, 25oC). 3. As pipetas volumétricas têm maior precisão que as graduadas, sendo utilizadas para preparo de soluções padrões e molares. 4. Para uso das pipetas graduadas, observar o quadro abaixo: para medir volumes entre usar pipeta de 0 e 1 mL 1 mL (graduada ao centésimo) 1 e 2 mL 2 mL (graduada ao centésimo) 2 e 5 mL 5 mL (graduada ao décimo) 5 e 10 mL 10 mL (graduada ao décimo) Acima de 10 mL recomenda-se o uso de proveta ou bureta. III.D. Aquecimento de líquidos em tubo de ensaio e chama de bico de Bünsen 1. Para aquecer o tubo de ensaio na chama direta, no bico de Bünsen, observe se o tubo está externamente seco, caso contrário, seque o mesmo antes de efetuar a operação. 2. Segure o tubo com o auxílio de pinça adequada, de madeira ou metal, e mantenha-o em constante agitação, em cima da chama e fora dela, para que o aquecimento seja uniforme. 3. Dirigir a boca do tubo para o lado oposto ao seu, nunca em direção a si mesmo ou ao colega, pois poderá ocorrer um esguicho e com isto atingi-lo. 4. Aquecer lentamente, sem permitir que a chama aqueça o vidro na parte sem líquido, para evitar o superaquecimento e a quebra do tubo. 5. Espere sempre que o vidro quente volte a esfriar antes de pegá-lo. Lembre-se, o vidro quente parece sempre estar frio. 6. Terminado o uso do bico de Bünsen, verifique se as torneiras do gás estão bem fechadas, evitando assim explosões e intoxicações. IV. DEPOIS DO EXPERIMENTO - Descartar os reagentes conforme recomendado em cada aula. - Passe água de torneira nos tubos e outros materiais utilizados e deixá-los em bacia na pia. - As pipetas devem ser colocadas dentro das cubas. 8 V. ACIDENTES MAIS COMUNS EM LABORATÓRIOS E PRIMEIROS SOCORROS CORTES- Lavar o ferimento em água corrente abundante e em seguida comprimir com ajuda de algodão/gaze. - Sempre que possível, elevar a parte ferida acima do nível do corpo. QUEIMADURAS - Superficiais: quando atingem algumas camadas da pele. - Profundas: quando há destruição total da pele. A)QUEIMADURAS TÉRMICAS - causadas por calor seco (objetos aquecidos ou chama) A1) Tratamento para queimaduras leves - pomada picrato de butesina, paraqueimol, furacim solução, etc. A2) Tratamento para queimaduras graves - elas devem ser cobertas com gaze esterilizada umedecida com solução aquosa de bicarbonato de sódio a 1%, ou soro fisiológico, encaminhar logo à assistência médica. B) QUEIMADURAS QUÍMICAS - causadas por ácidos, álcalis, fenol, etc. B1) Por ácidos: lavar imediatamente o local com água em abundância. Em seguida, lavar com solução de bicarbonato de sódio a 1% e, novamente com água. (ATENÇÃO: no caso de contato da pele com ácido sulfúrico concentrado, primeiramente enxugue a região com papel absorvente, para somente depois lavá-la com água). B2) Por álcalis: lavar a região atingida imediatamente com água. Tratar com solução de ácido acético a 1% e, novamente com água; B3) Por fenol: lavar com álcool absoluto e, depois com sabão e água; ATENÇÃO: Não retire corpos estranhos ou graxas das lesões. Não fure as bolhas existentes. Não toque com as mãos a área atingida. Procure atendimento médico com brevidade. C) QUEIMADURAS NOS OLHOS Lavar os olhos com água em abundância ou, se possível, com soro fisiológico, durante vários minutos, e em seguida aplicar gaze esterilizada embebida com soro fisiológico, mantendo a compressa, até atendimento médico. ENVENENAMENTO POR VIA ORAL A) A droga não chegou a ser engolida: Deve-se cuspir imediatamente e lavar a boca com muita água. Levar o acidentado para respirar ar puro. B) A droga chegou a ser engolida: Deve-se chamar um médico imediatamente. Dar por via oral um antídoto, de acordo com a natureza do veneno. INTOXICAÇÃO POR VIA RESPIRATÓRIA Retirar o acidentado para um ambiente arejado, deixando-o descansar. Dar água fresca. Se recomendado, dar o antídoto adequado. 9 "A CALMA E O BOM SENSO SÃO AS MELHORES PROTEÇÕES CONTRA ACIDENTES NO LABORATÓRIO" VI. Principais vidrarias e materiais utilizados nas aulas práticas 10 Exemplos de utilização dos materiais de laboratório 11 PREPARO DE SOLUÇÕES I. INTRODUÇÃO Solução é uma mistura homogênea, constituída por dois ou mais componentes por exemplo: água salgada, gasolina, vinagre, ar. As soluções podem ser sólidas, gasosas ou líquidas. As mais empregadas são as soluções líquidas aquosas (ou simplesmente soluções aquosas), nas quais o solvente é a água. Uma solução líquida consiste de duas partes: o material que foi dissolvido (soluto) e um material líquido no qual este foi dissolvido (solvente). Se dissolvêssemos 1 g de cloreto de sódio e de açúcar em 100 g de água, referir-nos-íamos à água como solvente e ao NaCl e açúcar como soluto. Pode-se pensar no solvente como o componente no qual as partículas do soluto encontram-se dispersas ao acaso. Dois outros termos bastante empregados quando se refere a soluções são: concentrado e diluído. São termos relativos e geralmente usados para dar uma indicação qualitativa da concentração de um soluto em uma solução. Assim, uma “solução concentrada de NaCl” tem uma proporção maior de NaCl do que uma “solução diluída de NaCl”. A palavra concentrado é também empregada para especificar certas soluções disponíveis comercialmente. Por exemplo, “ácido sulfúrico concentrado” se refere à solução que é fornecida pelos laboratórios fabricantes de produtos químicos, constituída de cerca de 95% de ácido sulfúrico e 5% de água, em massa. A quantidade de soluto (em massa ou moles) contida no volume da solução, ou seja, a concentração da solução, pode ser expressa por diferentes unidades de concentração. As mais utilizadas em Bioquímica são: mol/L, g/mL, ppm, %(m/v). Essas unidades descrevem de forma quantitativa a composição de uma solução. II. FORMAS DE EXPRESSAR A CONCENTRAÇÃO DAS SOLUÇÕES II.A. Molaridade Molaridade (M) é o número de moles do soluto (n) dissolvido por litro de solução. Ela é calculada tomando-se a relação do número de moles do soluto pelo volume da solução em litros, e expressa em mol/L. M (mol/L) = n sendo que n = massa (gramas) V (litros) massa molecular (g/mol) 12 Exemplo 1: Um aluno dissolveu 8,70 g de NaCl (M.M. = 58 g/mol, pureza = 100%) em água destilada suficiente para preparar 100 mL de solução. Qual é a molaridade da solução? a. Calcular o número de moles. n = m = 8,70 g = 0,15 moles M.M. 58 g/mol b. Converter o volume para litros. V = 100 mL = 0,1 L c. Calcular a molaridade. M = n = 0,15 moles = 1,5 mol/L V 0,1 L II.B. Concentração da solução expressa em porcentagem • Porcentagem em massa por volume (%m/v): indica a massa do soluto (em gramas) presente em cada 100 mL de solução. A unidade utilizada é o símbolo de porcentagem (%), que pode ser seguido pela notação m/v (massa/volume). % em massa/volume = massa do soluto (g) X 100 volume da solução (mL) Exemplos: - solução de dextrose a 5%(m/v) contém 5 g de dextrose em cada 100 mL de solução. - concentração do soro fisiológico: NaCl 0,9% ou NaCl 0,9%(m/v) [cada 100 mL de solução contém 0,9 g de NaCl] • Porcentagem em massa (%m/m): indica a massa de soluto (em gramas) presente em 100 g de solução. % em massa = massa do soluto (g) X 100 massa da solução (g) Exemplo: uma solução de ácido nítrico a 70%(m/m) contém 70 g de ácido nítrico em cada 100 g de solução. • Porcentagem em volume (%v/v): indica o volume do soluto (em mL) presente em cada 100 mL de solução. É usada para expressar a concentração de uma solução que consiste de líquidos apenas. % em volume = volume do soluto (mL) X 100 volume da solução (mL) Exemplo: uma solução de formol a 10%(v/v) contém 10 mL de formol em cada 100 mL de solução. Quando não houver anotação após o símbolo de %, entende-se por (massa / volume). 13 II.C. Partes por milhão (ppm) Uma unidade empregada para expressar baixas concentrações é ppm (partes por milhão). Mais recentemente, tem-se adotado a notação microgramas por mililitro (µg/mL). Uma parte por milhão é equivalente a 1 mg/L ou 1 g/KL. (ver conversão de unidades no quadro 2, página 16) Exemplo 2: Um frasco contém 200 mL de solução de NaF a 0,5 mol/L. Qual a concentração da solução de NaF em %(m/v) e em ppm? E qual a concentração do íon Fluoreto em %(m/v) e em ppm? (massas atômicas: Na = 23; F = 19). * Concentração da solução: refere-se à concentração do sal (Na+F-) a. Massa molecular do NaF. M.M. = 23 + 19 = 42 g/mol b. Número de moles de NaF contidos em 200 mL de solução. 0,5 mol/L ____ 0,5 mol de NaF ___ 1000 mL de solução x ___ 200 mL de solução x = 0,1 mol de NaF c. Massa do NaF em 200 mL de solução. 1 mol NaF ___ 42 g 0,1 mol NaF ___ Y y = 0,42 g de NaF d. Concentração em %(m/v): massa (g) em 100 mL de solução. 0,42 g de NaF ___ 200 mL de solução z ___ 100 mL de solução z = 0,21 g de NaF Portanto, a concentração da solução de NaFé de 0,21% (m/v). e. Concentração em ppm (µg/mL). 0,42 g de NaF ___ 200 mL de solução z ___ 1 mL de solução z = 0,0021 g de NaF 1 g ___ 1000000 µg 0,0021g ___ w W = 2100 µg Portanto, a concentração da solução de NaF é 2100 µg/mL ou 2100 ppm. *Concentração de flúor: refere-se apenas à concentração do íon F-. a. Massa molecular do NaF. M.M. = 23 + 19 = 42 g/mol b. Número de moles de NaF contidos em 200 mL de solução. 0,5 mol/L ____ 0,5 mol de NaF ___ 1000 mL de solução x ___ 200 mL de solução x = 0,1 mol de NaF c. Massa do F em 200 mL de solução. 1 mol NaF ___ 19 g de F 0,1 mol NaF ___ y y = 0,19 g de F 14 d. Concentração em %(m/v): massa (g) em 100 mL de solução. 0,19 g de F ___ 200 mL de solução Z ___ 100 mL de solução Z = 0,095 g de F Portanto, a concentração de F na solução é de 0,095% (m/v). e. Concentração em ppm (µg/mL). 0,19 g de F ___ 200 mL de solução Z ___ 1 mL de solução Z = 0,00095 g de F 1 g ___ 1000000 µg 0,00095g ___ w W = 950 µg Portanto, a concentração de F na solução é de 950 µg/mL ou 950 ppm. III. INFORMAÇÕES SOBRE O REAGENTE III.A. Porcentagem de pureza do reagente É comum encontrar, no laboratório, reagentes que não são 100% puros contendo percentuais variados de outros componentes (geralmente indicado no rótulo do frasco). A porcentagem de pureza de um reagente X, seja ele sólido ou líquido, refere-se à massa do composto X (em gramas) contida em 100 gramas do reagente. Exemplos de reagentes sólidos: fluoreto de sódio, cloreto de cálcio, hidróxido de sódio, ácido cítrico, glucose. Exemplos de reagentes líquidos: ácido sulfúrico, ácido clorídrico, dimetilsulfóxido, dimetilformamida. Exemplo 3: Suponha que o reagente NaCl utilizado pelo aluno, no exemplo 1, era de pureza igual a 80%. Qual é a molaridade da solução preparada? a. Calcular a massa de NaCl contida no reagente pesado 80% de pureza: 100 g do reagente ____ 80 g de NaCl 8,70 g do reagente ____ x x = 6,96 g de NaCl b. Calcular o número de mols n = m = 6,96 g = 0,12 mols M.M. 58 g/mol c. Converter o volume para litros V = 100 mL = 0,1 L d. Calcular a molaridade M = n = 0,12 mols = 1,2 mol/L V 0,1 L NaCl impurezas NaCl pureza: 95% REAGENTE Pureza do reagente NaCl igual a 95% significa que cada 100 g do reagente contém 95 g de NaCl 5g de impurezas NaCl impurezas NaCl pureza: 95% REAGENTE Pureza do reagente NaCl igual a 95% significa que cada 100 g do reagente contém 95 g de NaCl 5g de impurezas 15 III.B. Densidade Uma das propriedades que servem para caracterizar uma substância é a sua densidade. Ela expressa a quantidade de matéria contida em uma dada unidade de volume. Empregando unidades métricas, as densidades dos sólidos são comumente expressas em unidades de gramas por centímetro cúbico (g/cm3), as dos gases em gramas por litro (g/L), e as dos líquidos em gramas por mililitro (g/mL) ou quilogramas por litro (Kg/L). Para os reagentes líquidos, a densidade indica a razão entre a massa da solução e o seu volume. d = m V Os reagentes líquidos geralmente não podem ser pesados. Assim, para preparar soluções a partir de um reagente líquido é fundamental conhecer o valor da sua densidade, pois a partir dele obtém-se o valor do volume do reagente a ser medido. Exemplo 4: Preparar 1 L de solução de ácido acético a 0,1 mol/L. (d = 1,058 g/mL; M.M. = 60,05; pureza = 90%). a. Calcular a massa teórica de ácido acético 1 mol de ácido acético ____ 60,05 g 0,1 mol de ácido acético ____ y y = 6,0 g b. Calcular a massa real de ácido acético a ser utilizada no preparo da solução, considerando a porcentagem de pureza do reagente. 90% de pureza: 100 g do reagente ____ 90 g de ácido acético z ____ 6,0 g de ácido acético z = 6,7 g do reagente c. Calcular o volume do reagente a ser medido d = m ou V = m = 6,7 g = 6,3 mL V d 1,058 g/mL d. Importante: seqüência de passos para preparar a solução 1. Colocar no balão volumétrico cerca de 500 mL de água destilada 2. Adicione o volume de ácido calculado (6,3 mL) 3. Completar o volume para 1 litro com água destilada IV. DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES IV.A. Fórmula geral Soluções aquosas são freqüentemente preparadas por diluição, ou seja, pela adição de água a uma solução mais concentrada, cuja concentração é conhecida. Quando diluímos uma solução, evitamos o ato de pesar e dissolver a quantidade necessária de soluto. Visto que a quantidade de soluto não se altera, uma equação simples permite calcular a nova concentração: C1 x V1 = C2 x V2 C1 e V1 são os valores iniciais de molaridade e volume C2 e V2 são os valores finais de molaridade e volume 16 Atenção: as unidades de C1 e de C2 devem ser as mesmas, e as unidades de V1 e V2 também devem ser as mesmas. Exemplo 5: qual o volume de H2SO4 18 mol/L necessário para preparar 500 mL de uma solução a 0,15 mol/L? C1 x V1 = C2 x V2 18 mol/L x V1 = 0,15 mol/L x 500 mL V1 = 0,15 x 500 18 V1 = 4,2 mL - Procedimento para diluição: em um frasco volumétrico de 500 mL, colocar um pouco de água, pipetar 4,2 mL de H2SO4 18 mol/L e completar para um volume final de 500 mL. IV.B. Diferença entre diluição A:B e mistura na proporção A:B Para descrever o procedimento de obtenção de uma solução de uma determinada concentração a partir da diluição de uma solução de concentração maior, duas expressões comumente usadas são diluição A:B e mistura na proporção A:B. Ambas têm a mesma representação gráfica (A:B), o que causa uma certa confusão, mas significado químico diferente (veja abaixo). Por isso, deve-se prestar bastante atenção na palavra que antecede a notação A:B. * Diluição A:B - Pegar um volume A e adicionar o solvente para obter o volume final B - Volume final = B * Mistura A:B - Pegar um volume A e adicionar um volume B - Volume final = A + B Exemplo 6: Uma aluna está no laboratório preparando soluções para avaliar a atividade de enzimas salivares. Ela precisa de solução aquosa de NaCl na concentração de 0,9%. Entretanto, ela não dispõe do sal na forma sólida, apenas de soluções de NaCl mais concentradas. Os rótulos dos frascos contêm informações para diluição. Qual o procedimento de obtenção da solução a 0,9%? 17 Solução A: • Concentração: NaCl 3,6 %(m/v) • Instrução do rótulo: diluir 1:4 com água para obter NaCl 0,9% • Procedimento para diluição: - Pipetar 1 mL da solução de NaCl 3,6% - Transferir para uma proveta ou balão volumétrico - Adicionar água destilada até obter o volume de 4 mL - Volume final: 4 mL Solução B: • Concentração: NaCl 4,5 %(m/v) • Instrução do rótulo: misturar com água na proporção 1:4 para obter NaCl 0,9% • Procedimento para diluição: - Pipetar 1 mL da solução de NaCl 4,5% - Transferir para uma proveta - Adicionar 4 mL de água destilada - Volume final: 5 mL Exemplo 7: Considerando o exemplo 6: A aluna estava distraída, e inverteu os procedimentos para preparar as soluções. Quais as concentrações finais das soluções preparadas? solução A: NaCl 3,6 %(m/v) - ao invés de diluir 1:4 com água, Maria misturou com água na proporção 1:4 CA x VA = CB x VB 3,6% x 1 mL = CB x 5 mL CB = 0,72% solução B: NaCl 4,5%(m/v) - ao invés de misturar com água na proporção 1:4, Maria diluiu 1:4 com água CA x VA = CB x VB 4,5% x 1 mL = CB x 4 mL CB = 1,13% Exemplo 8: O volume de solução preparado pela aluna no exemplo 6 foi insuficiente para o ensaio. Ela precisa preparar mais 100 mL deNaCl 0,9%, partindo das soluções A e B. Como ela deve proceder? Solução A: • Concentração: NaCl 3,6 %(m/v) • Instrução do rótulo: diluir 1:4 com água para obter NaCl 0,9% C1 = 3,6% C2 = 0,9% V2 = 100 mL V1 = ? Resolução 1 C1 x V1 = C2 x V2 3,6% x V1 = 0,9% x 100 mL V1 = 25 mL 18 Resolução 2 Diluir 1:4 ___ 1 mL NaCl __ 4 mL solução x __ 100 mL solução x = 25 mL NaCl • Procedimento para diluição: - Medir 25 mL da solução de NaCl 3,6% em pipeta ou proveta - Transferir para uma proveta ou balão volumétrico - Adicionar água destilada até obter o volume de 100 mL Solução B: • Concentração: NaCl 4,5 %(m/v) • Instrução do rótulo: misturar com água na proporção 1:4 para obter NaCl 0,9% C1 = 4,5% C2 = 0,9% V2 = 100 mL V1 = ? Resolução 1 C1 x V1 = C2 x V2 4,5% x V1 = 0,9% x 100 mL V1 = 20 mL Resolução 2 Misturar na proporção 1:4 ___ 1 mL NaCl __ 5 mL solução x __ 100 mL solução x = 20 mL NaCl • Procedimento para diluição: - Medir 20 mL da solução de NaCl 4,5% em pipeta ou proveta - Transferir para uma proveta ou balão volumétrico - Adicionar água destilada até obter o volume de 100 mL V. MEDIDA DO VOLUME DE SOLUÇÕES Quando adicionamos soluções aquosas em provetas, buretas e pipetas, observamos que: a superfície de separação entre o líquido e o ar não é plana, mas geralmente tem formato côncavo. Essa superfície é denominada menisco. O mesmo pode também ser observado na porção alongada de um balão volumétrico, quando completamos o volume da solução. A leitura do volume em tais vidrarias deve ser realizada na parte inferior do menisco. 19 VI. PROCEDIMENTO GERAL PARA USO DE PIPETAS Quando usar uma pipeta (graduada ou volumétrica), coloque um pipetador adequado na parte superior do tubo de sucção. Nunca use a boca para encher as pipetas, e jamais coloque uma pipeta nos lábios, seja qual for o líquido que esteja sendo medido. 1. Antes de medir o volume do líquido, lave a pipeta com uma pequena quantidade do líquido. 2. Encha a pipeta com o líquido, levando-o até 1 a 2 cm acima da marca da graduação. 3. Remova o pipetador, e coloque o dedo indicador para fechar a extremidade superior da pipeta. 4. Com o auxílio de um papel absorvente, remova todo o líquido que aderiu à parte externa da haste inferior. 5. Mantenha a pipeta na posição vertical e a marca no nível do seus olhos. 6. Deixe o líquido escorrer lentamente até que a parte inferior do menisco fique na posição correta. 7. Encoste a ponta da pipeta na parte interna do recipiente de trabalho (proveta ou balão volumétrico), remova o dedo da parte superior e deixe o líquido escoar. 8. Remova a pipeta e lave-a sob água corrente ou conforme recomendações específicas. Quadro 1. Resumo dos conceitos relacionados ao preparo de soluções Para uma solução X concentração em molaridade: n. de mols do composto X / volume em litros concentração expressa em % % massa/volume: % massa: % volume: massa em g do composto X em 100 mL de solução massa em g do composto X em 100 g de solução volume em mL do composto X em 100 mL de solução concentração em ppm: 1 ppm = 1 µg/mL = 1 mg/L = 1g/1000 L Para um reagente Y % de pureza do reagente Y (sólido ou líquido): massa em g do composto Y em cada 100 g de reagente densidade (líquido): massa em g do composto Y / volume em mL Diluição de soluções fórmula geral: C1 x V1 = C2 x V2 (C1 e V1: valores iniciais; C2 e V2: valores finais) diluição (A:B) : V1 = A ; V2 = B mistura na proporção (A:B) : V1 = A ; V2 = A + B 20 Quadro 2. Resumo de conversões métricas Conversões de massa Conversões de volume 1 g = 0,001 Kg = 1 x 10-3 Kg 1 L = 0,001 KL = 1 x 10-3 KL 1 g = 1000 mg = 1 x 103 mg 1 L = 1000 ml = 1 x 103 mL 1 g = 1000000 µg = 1 x 106 µg 1 L = 1000000 µL = 1 x 106 µL 1 mg = 0,000001 Kg = 1 x 10-6 Kg 1 mL = 0,000001 KL = 1 x 10-6 KL 1 mg = 0,001 g = 1 x 10-3 g 1 mL = 0,001 L = 1 x 10-3 L 1 mg = 1000 µg = 1 x 103 µg 1 mL = 1000 µL = 1 x 103 µL 1 µg = 0,000000001 Kg = 1 x 10-9 Kg 1 µL = 0,000000001 KL = 1 x 10-9 KL 1 µg = 0,000001 g = 1 x 10-6 g 1 µL = 0,000001 L = 1 x 10-6 L 1 µg = 0,001 mg = 1 x 10-3 mg 1 µL = 0,001 mL = 1 x 10-3 mL 21 TITULAÇÃO I. DEFINIÇÃO DE TERMOS Análise titrimétrica: análise química em que se determina o volume de uma substância de concentração exatamente conhecida necessário para reagir com um volume definido de uma amostra. Anteriormente, era denominada análise volumétrica. Titulante: solução cuja concentração é exatamente conhecida, sendo também chamada de solução padrão ou solução padronizada. É adicionado com o auxílio da bureta. Titulado: amostra (solução de concentração desconhecida). Titulação: é o nome da operação de adição do titulante ao titulado até que a reação se complete. Ponto estequiométrico ou ponto de equivalência: é o volume exato do titulante necessário para reagir com toda a amostra. Ponto final da titulação ou ponto de viragem: é o momento em que o titulante acabou de reagir com toda a amostra. Indicador: é um reagente auxiliar que permite identificar o ponto final da titulação, geralmente por mudança de cor. É adicionado na amostra, antes do início do procedimento. Figura 1. Esquema ilustrativo dos componentes de uma análise titrimétrica. II. PREPARO DO TITULANTE Quando se dispõe de um reagente com alto grau de pureza, fácil de obter, purificar e secar, que não absorva umidade da atmosfera ou perca umidade facilmente, a solução do titulante pode ser preparada pesando-se uma massa conhecida, dissolvendo o material em um solvente apropriado (geralmente água) e completando com solvente até um volume conhecido. O titulante obtido por este procedimento é também denominado solução padrão primária ou padrão primário. titulante (solução padronizada) titulado (amostra) + indicador suporte universal garra bureta erlenmeyer titulante (solução padronizada) titulado (amostra) + indicador suporte universal garra bureta erlenmeyer 22 Algumas substâncias adequadas ao preparo de soluções padrões primárias: carbonato de sódio, hidrogenoftalato de potássio, tetraborato de sódio, hidrogenoiodato de potássio, oxalato de sódio, nitrato de prata, cloreto de sódio, cloreto de potássio, iodato de potássio, iodo, bromato de potássio, nitrato de chumbo, iodato de potássio. Quando o reagente não está disponível em pureza suficiente, como ocorre com a maior parte dos hidróxidos básicos, alguns ácidos inorgânicos e várias substâncias higroscópicas (que absorvem umidade atmosférica) ou deliqüescentes (que perdem umidade facilmente), prepara- se inicialmente uma solução de molaridade próxima à desejada. Em seguida, esta solução é padronizada, isto é, o valor exato da sua molaridade é determinado por titulação com um padrão primário. O titulante obtido por este método é também denominado solução padrão secundária ou padrão secundário. Emprega-se este método indireto, por exemplo, na preparação de soluções da maior parte dos ácidos, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de bário, permanganato de potássio,amônia, tiocianato de potássio, tiossulfato de sódio. III. TITULAÇÃO ÁCIDO-BASE A titulação ácido-base envolve reações de neutralização, onde um ácido e uma base reagem, formando sal e água. Este procedimento é utilizado para determinar a concentração de uma solução ácida ou básica. HCl + NaOH → NaCl + H2O A determinação da concentração de uma solução básica através da adição de um ácido padrão é denominada acidimetria. O oposto, ou seja, a determinação da concentração de uma solução ácida através da adição de uma base é chamada alcalimetria. Na titulação de uma solução de um ácido de concentração desconhecida, um volume medido do ácido é adicionado a um erlenmeyer e uma solução de concentração conhecida de base, é adicionado com o auxílio de uma bureta até que o ponto de equivalência seja atingido. Este é o ponto no qual todos os íons H+ provenientes do ácido foram neutralizados pelos íons OH- provenientes da base, formando água. No procedimento mais simples, o ponto de equivalência é indicado pela mudança de cor de um indicador adicionado antes do início da 23 titulação. Normalmente, o pH no ponto de equivalência muda bruscamente com a adição de volumes muito pequenos de titulante. Assim, uma nítida mudança de cor fornece uma indicação clara do ponto de equivalência. Um indicador de pH é um par conjugado de ácido e base de BrØnsted- Lowry cujo ácido apresenta uma coloração e a base outra. A maioria dos indicadores são moléculas orgânicas com estruturas relativamente complexas. Portanto, usaremos simplesmente a abreviação HIn para representar a forma ácida e In- a forma básica conjugada de um indicador. Assim, em solução aquosa, Indicador HIn + H2O ↔ In - + H3O+ (forma ácida) (forma básica) Fenolftaleína pH ácido pH básico incolor rosa Como pode ser observado nesse equilíbrio, o indicador existe na forma ácida em soluções mais ácidas e na forma básica em soluções menos ácidas, ou mais básicas. Em titulações ácido-base, o ponto de equivalência não ocorre necessariamente em pH 7,0. Isto significa que deve ser escolhido um indicador adequado antes de ser iniciado o procedimento. Normalmente, o pH aproximado no ponto de equivalência pode ser previsto, desta forma o problema se resume em escolher um indicador adequado para este pH. Tabela 1. Exemplos de indicadores de pH e suas mudanças de coloração. Indicador pK indicador intervalo de pH aproximado para mudança de cor mudança de cor correspondente azul de bromofenol 3,8 3,0 – 4,6 amarelo para azul vermelho de clorofenol 6,0 5,2 – 6,8 amarelo para vermelho Fenolftaleína 9,4 8,0 – 10,0 incolor para rosa Timolftaleína 10,0 9,4 – 10,6 incolor para azul 24 Figura 2. Titulação de um ácido com uma base, empregando fenolftaleína como indicador. Figura 3. Exemplos de curvas de titulação. A: ácido forte-base forte (HCl/NaOH). B: ácido fraco-base forte (CH3COOH/NaOH). EXEMPLO: Suponha que você queira determinar a concentração de ácido acético numa amostra de vinagre através de titulação. O procedimento experimental geral é o seguinte: 1. Enchemos uma bureta com uma solução de base de concentração conhecida, digamos NaOH 0,5 mol/L. A bureta nos permite dispensar precisamente volumes variáveis de solução. 2. Em um erlenmeyer, colocamos um volume medido de vinagre, por exemplo: 10 mL, e adicionamos algumas gotas de solução de um indicador de pH apropriado,tal como fenolftaleína. NaOH solução do ácido + fenolftaleína início da titulação (incolor) final da titulação (rosa) NaOHNaOH solução do ácido + fenolftaleína solução do ácido + fenolftaleína início da titulação (incolor) final da titulação (rosa) 25 3. Depois adicionamos lentamente o titulante, contido na bureta, sobre a amostra (vinagre) até que o indicador mude de cor. Não se esqueça de manter a amostra sob agitação. 4. Assim que o indicador mudar de cor, fechamos a torneira da bureta. Podemos então ler o volume de base que foi adicionado. Suponha que foram necessários 17,1 mL de NaOH 0,5 mol/L para neutralizar o ácido acético do vinagre. 5. O cálculo da concentração de ácido é baseado na razão molar de ácido para base. Escrevemos a equação da reação: CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O CH3COO- + H+ + Na+ + OH- → CH3COO-Na+ + H2O Resolução 1: a. Inicialmente, calculamos o número de mols de NaOH contidos em 17,1 mL. NaOH 0,5 mol/L __ 0,5 mol de NaOH ____ 1000 mL de solução x ____ 17,1 mL de solução x = 0,00855 mol de NaOH b. Pela equação da reação, verificamos que cada mol de NaOH reage com um mol de ácido. A partir dessa relação, podemos calcular o número de mols de ácido acético contidos no volume titulado (10 mL). 1 mol de NaOH ____ 1 moL de CH3COOH 0,00855 mol de NaOH ____ Y y = 0,00855 mol de CH3COOH c. No final, calculamos a concentração do ácido acético em mol/L. 0,00855 mol de CH3COOH ____ 10 mL de amostra z ____ 1000 mL z = 0,855 mol de CH3COOH d. Portanto, a concentração de ácido acético na amostra de vinagre é 0,855 mol/L. Resolução 2: a. Como a reação envolve números iguais de moles de ácido e base, podemos também obter a concentração do ácido acético no vinagre de modo direto, utilizando a relação: CA x VA = CB x VB sendo: CA e VA - concentração e volume do ácido CB e VB - concentração e volume da base CA x VA = CB x VB CA x 10 mL = 0,5 mol/L x 17,1 mL CA = 0,855 mol/L b. Portanto, a concentração de ácido acético na amostra de vinagre é 0,855 mol/L. 26 CAPACIDADE TAMPONANTE I.DISSOCIAÇÃO DA ÁGUA A água pura apresenta uma condutividade elétrica definida, como conseqüência de sua habilidade de sofrer autodissociação. A dissociação da água pode ser escrita como: H2O H+ + OH- ou como: H2O + H2O H3O+ + OH- Para esta dissociação, a condição de equilíbrio pode ser escrita como [H+].[OH-] = K’ [H2O] ou como: [H3O+].[OH-] = K” [H2O]2 Em qualquer um dos casos, como a concentração de moléculas de H2O é essencialmente constante, [H+].[OH-] = [H2O] . K’ = Kw ou: [H3O+].[OH-] = [H2O]2 . K” = Kw O valor de Kw é 1,0 x 10-14 a 25ºC. Kw é a constante de dissociação da água, também chamada de produto iônico da água. II. RELAÇÃO ENTRE [H+] e [OH-] EM SOLUÇÕES AQUOSAS E O VALOR DO pH A equação [H+].[OH-] = Kw = 1 x 10-14 (a 25ºC) aplica-se não somente à água pura, mas também às soluções aquosas, nas quais as [H+] e de [OH-] podem ser diferentes. Podemos afirmar, então, que o produto da concentração de íons hidrogênio e íons hidróxido em solução aquosa é uma constante, e que à temperatura ambiente (25ºC, usual em laboratório) é igual à aproximadamente 1 x 10-14. Se a [H+] ou a [OH-] for conhecida, a outra poderá ser calculada. Exemplo 1: Suponha que você tem uma solução de HCl 0,01 mol/L, que está completamente dissociado em H+ e Cl-. Determinar a concentração de H+ e OH- na solução. HCl H+ + Cl- Considerando-se que o ácido está totalmente dissociado, então [H+] = [HCl] = 0,01 mol/L ou 1 x 10-2 mol/Le a [OH-] na solução será: [H+].[OH-] = 1 x 10-14 1 x 10-2+.[OH-] = 1 x 10-14 [OH-] = 1 x 10-12 mol/L 27 Exemplo 2: Para uma solução de NaOH 0,0001 mol/L, que está completamente dissociado, qual a concentração de H+ e OH- na solução? NaOH Na+ + OH- Considerando-se que a base está totalmente dissociada, então [OH-] = [NaOH] = 0,0001 mol/Lou 1 x 10-4 mol/L. [H+].[OH-] = 1 x 10-14 [H+].1 x 10-4 = 1 x 10-14 [H+] = 1 x 10-10 mol/L Pode-se observar que existe uma relação inversa entre [H+] e [OH-] em soluções. Quando uma delas aumenta, a outra diminui. Geralmente, expressa-se o valor de [H+], e não de [OH-]. A concentração total do íon hidrogênio em uma solução, ou [H+], é expresso pelo valor do pH. Matematicamente, o pH é definido como o valor negativo do logaritmo (log) da concentração do íon hidrogênio: pH = - log[H+] ou pH = log 1/[H+] Deve-se lembrar que os valores de pH são funções logarítmicas das concentrações reais de íons H+. Portanto, uma diferença de pH de uma unidade representa uma diferença de 10 vezes na concentração real de H+. Exemplos: pH = 3 → [H+] = 0,001 mol/L pH = 4 → [H+] = 0,0001 mol/L A acidez ou a alcalinidade de uma solução é determinada pelas proporções de H+ e OH- presentes. Assim, solução neutra: [H+] = [OH-] pH = 7 solução ácida: [H+] > [OH-] pH < 7 solução alcalina: [H+] < [OH-] pH > 7 Por que o pH de uma solução neutra é igual a 7? Em uma solução neutra [H+]=[OH-]. Assim, a concentração hidrogeniônica, [H+], em uma solução neutra Kw = [H+].[OH-] = 1,0 x 10-14 como [H+]=[OH-]: [H+].[H+] = 1,0 x 10-14 [H+]2 = 1,0 x 10-14 [H+]= 1,0 x 10-7 mol/L pH = -log [H+] = - log 1,0 x 10-7 = -(-7) = 7 O pH de uma solução contendo 1 mol/L de H+ é zero e uma contendo 1 mol/L de OH- é 14. A escala de pH de 0-14 cobre a faixa de acidez e alcalinidade das soluções normalmente encontradas. 28 Tomando-se o logaritmo negativo da equação: [H+][OH-] = Kw = 1 x 10-14 Tem-se: -log[H+] -log[OH-] = -logKw = 14 Como: -log[H+] = pH; -log[OH-] = pOH, -logKw = pKw Pode-se escrever: pH + pOH = pKw = 14 III. TEORIA DE BRÖNSTED-LOWRY PARA ÁCIDOS E BASES Brönsted, Lowry e colaboradores desenvolveram um conceito amplo de ácidos e bases que é muito útil. Ácido é qualquer substância que doa prótons (íons H+) e base é qualquer substância que combina com prótons. Em outras palavras, ácidos são doadores de prótons e bases são aceptores de prótons. Exemplos: ácido base HCl H+ + Cl- HCN H+ + CN- CH3COOH H+ + CH3COO- H2CO3 H+ + HCO3- HCO3- H+ + CO32- H2SO4 H+ + HSO4- HSO4- H+ + SO42- NH4+ H+ + NH3 NH3 H+ + NH2- HOH H+ + OH- H3O+ H+ + H2O De acordo com essa visão, um ácido se dissocia em um próton e uma base, enquanto a base combina com um próton para formar um ácido. Um doador de próton e o seu correspondente aceptor de prótons formam um par ácido-base conjugado. Assim HCN produz H+ e CN-, onde HCN é o ácido e CN- é a base conjugada. A base conjugada correspondente ao ácido acético (CH3COOH) é o íon acetato (CH3COO-). HSO4- é a base produzida por dissociação de H2SO4; entretanto, HSO4- é também o ácido correspondente à base SO42-. HCN ácido (fraco) H+ + CN- base conjugada (forte) HCl ácido (forte) H+ + Cl- base conjugada (fraca) 29 De acordo com a teoria de Brönsted-Lowry, o ácido mais fraco tem a base conjugada mais forte, e o ácido mais forte tem a base conjugada mais fraca. Assim, HCN é um ácido fraco porque sua base conjugada forte, CN-, combina-se firmemente com prótons, enquanto que HCl é um ácido forte porque sua base conjugada, Cl-, combina-se fracamente com prótons. Uma substância que atua tanto como ácido quanto como base é chamada anfotérica ou anfótero. Exemplos: água, hidróxido de zinco, amônia, aminoácidos. NH3 + H+ NH4+ NH3 H+ + NH2- H2O H+ + OH- H2O + H+ H3O+ IV.DISSOCIAÇÃO DE ÁCIDOS FRACOS Ácidos e bases fortes estão completamente ionizados (dissociados) em soluções aquosas diluídas. Os ácidos e as bases fracas não se ionizam completamente quando dissolvidos em água. Os últimos são mais comuns em sistemas biológicos e desempenham importantes funções no metabolismo e sua regulação. Exemplo 3: Considere as soluções de CH3COOH 0,2 mol/L (1% dissociado) e de HCl 0,2 mol/L. Calcular o pH de cada uma delas. a) HCl é um ácido forte, portanto está completamente dissociado em solução. Isso significa que a concentração de H+ é igual a concentração de HCl. HCl 0,2 mol/L H+ 0,2 mol/L + Cl- pH = -log [H+] = -log 0,2 = 0,7 b) CH3COOH é um ácido fraco, portanto, não está completamente dissociado em solução. A porcentagem de dissociação informada, correspondente a 1%, significa que a concentração de H+ é igual a 1% ou 0,01 da concentração de CH3COOH. CH3COOH 0,2 mol/L CH3COO - + H+ 0,2 x 0,01 = 0,002 mol/L pH = -log [H+] = -log 0,002 = 2,7 A dissociação de ácidos fracos ocorre de acordo com a lei de ação das massas. As equações de equilíbrio podem ser formuladas para sua dissociação. Tais equações não se aplicam para dissociação de ácidos fortes. Considerando que a fórmula geral para qualquer ácido fraco monobásico é HA, sua equação de dissociação é: HA H+ + A- 30 De acordo com a lei de ação das massas, o equilíbrio pode ser expresso matematicamente como: [H+][A-]= Ka [HA] Onde Ka é chamada de constante de dissociação do ácido. As constantes de dissociação de ácidos e bases fracas podem ser calculadas a partir dos dados obtidos pela medida da condutividade elétrica de suas soluções ou pela determinação do valor do pH de suas soluções. O valor de Kw da água é geralmente calculado a partir da medida de condutividade. Quanto maior o valor de Ka, mais ionizado está o ácido e, portanto, maior a sua força relativa. Freqüentemente, encontramos os valores de pKa, ao invés dos valores de Ka. pKa = - log Ka ou pKa = log 1/Ka Por exemplo, no caso do ácido acético, temos: [H+][CH3COO-] = Ka = 1,86 x 10-5 = 0,0000186 (pKa = 4,73) [CH3COOH] Para o ácido cianídrico: [H+][CN-] = Ka = 7,20 x 10-10 = 0,00000000072 (pKa = 7,14) [HCN] O valor do Ka para CH3COOH (1,86 x 10-5) é milhares de vezes maior que o valor do Ka para HCN (7,20 x 10-10); em contrapartida, o valor de pKa do ácido acético (4,73) é menor que o pKa do ácido cianídrico (7,14). Dessa forma, podemos determinar a força relativa de ácidos através da consulta de uma tabela de Ka ou pKa. Assim, quanto mais forte um ácido, maior a sua tendência de dissociar um próton. Portanto maior a sua constante de dissociação (Ka) e menor o seu pKa. Os ácidos polibásicos, que contém mais de um hidrogênio ionizável, dissociam-se em estágios, e há uma equação de equilíbrio e uma constante de dissociação para cada estágio. Isto pode ser ilustrado pelo caso do ácido fosfórico: H3PO4 H+ + H2PO4- H2PO4- H+ + HPO42- HPO42- H+ + PO43- As equações de equilíbrio para cada estágio de dissociação são: [H+][ H2PO4-] = K1 = 1,1 x 10-2 [H3PO4] [H+][ HPO42-] = K2 = 2,0 x 10-7 [H2PO4-] [H+][ PO43-] = K3 = 3,6 x 10-13 [HPO42-] Onde K1, K2 e K3 são designadas primeira, segunda e terceira constantes de dissociação do ácido. 31 V. SOLUÇÃO TAMPÃO V.A.Aspectos gerais O pH da água pura (uma solução neutra) é 7,0. Se um ácido é adicionado à água, o seu pH diminui; se uma base é adicionada à água, o pH aumenta para mais que 7,0. O quanto o pH se afastará de7,0, em cada caso, dependerá da quantidade de ácido ou de base adicionados e de suas forças. Contudo, quando pequenas quantidades de ácido ou base são adicionadas a uma solução tampão, o seu pH não varia apreciavelmente. Uma solução tampão é definida como uma solução que resiste às variações de pH, quando ocorre a adição de pequenas quantidades tanto de ácidos como de bases. As soluções tampão usualmente são constituídas de: • Um ácido fraco (HA) e um sal correspondente a esse ácido (A-). ex: ácido acético e acetato de sódio CH3COOH CH3COO- + H+ CH3COONa CH3COO- + Na+ • Um sal de caráter ácido e um sal de caráter básico ex: di-hidrogenofosfato de sódio e mono-hidrogenofosfato de sódio. NaH2PO4 Na+ + H2PO4- Na2HPO4 2Na+ + HPO42- • Uma base fraca (B) e um sal correspondente a essa base (BH+). ex: hidróxido de amônia e cloreto de amônia NH4OH NH4+ + OH- NH4Cl NH4+ + Cl- V.B. Como funciona uma solução tampão Em uma solução contendo ácido acético e acetato de sódio, por exemplo, têm-se as seguintes equações de dissociação: CH3COOH CH3COO- + H+ CH3COONa CH3COO- + Na+ Os íons acetato provenientes da dissociação do ácido são poucos em comparação com as moléculas do ácido não dissociado. Por outro lado, o número de íons acetato provenientes do acetato de sódio é igual ao número de moléculas do sal dissolvido, devido à ionização. O mecanismo químico pelo qual os tampões funcionam podem ser ilustrados pelas modificações provocadas pela adição de NaOH e HCl ao tampão ácido acético/acetato de sódio. • Adição de NaOH: O doador de próton, o ácido acético (HAc), contém uma reserva de H+ ligado, que pode ser liberada para neutralizar uma adição de OH- ao sistema, formando H2O; em conseqüência, a concentração de CH3COOH no tampão diminui e a concentração de CH3COONa aumenta. • Adição de HCl: a base conjugada, o íon acetato (Ac-), pode reagir com ions H+ adicionados ao sistema, formando CH3COOH; em conseqüência, a concentração de CH3COONa no tampão diminui e a de CH3COOH aumenta. 32 Figura 1. Esquema simplificado do mecanismo de ação do tampão ácido acético/acetato de sódio, frente à adição de ácidos (H+) e bases (OH-). Portanto, o sistema é capaz de absorver tanto H+ quanto OH- devido à reversibilidade da dissociação do ácido acético. A ação tamponante é simplesmente a conseqüência de duas reações reversíveis ocorrendo simultaneamente e alcançando seus pontos de equilíbrio conforme expresso por suas constantes de equilíbrio Ka e Kw. Cada par ácido-base conjugado tem uma zona de pH característico na qual é efetiva como tampão: pH = pKa ± 1. Por exemplo, o par H2PO4-/HPO42- tem um pKa de 6,86 e serve como tampão efetivo entre aproximadamente pH 5,9 epH 7,9; o par NH4+/NH3, com um pKa de 9,25, atua como tampão entre aproximadamente pH 8,3 e pH 10,3. Figura 2. Curvas de titulação ilustrando as zonas de tamponamento de diferentes pares ácido-base conjugados. Kw = [H+] [OH-] OH- H2O HAc Ac- H+ Ácido acético (CH3COOH) Acetato (CH3COO-) [H+] [Ac-] [HAc]Ka = Kw = [H+] [OH-] OH- H2O HAc Ac- H+ Ácido acético (CH3COOH) Acetato (CH3COO-) [H+] [Ac-] [HAc]Ka = Kw = [H+] [OH-] OH- H2O HAc Ac- H+ Ácido acético (CH3COOH) Acetato (CH3COO-) [H+] [Ac-] [HAc]Ka = [H+] [Ac-] [HAc]Ka = 33 V.C. A equação de Henderson-Hasselbach A equação de Henderson-Hasselbach é derivada da expressão da constante de dissociação de um ácido, conforme descrito abaixo. • Escreve-se a equação de dissociação de um ácido fraco: HA H+ + A- • A respectiva constante de dissociação: Ka = [H+].[A-] [HA] • Isola-se o termo [H+]: [H+] = Ka .[HA] [A-] • Tira-se o logaritmo negativo de ambos os lados: -log[H+] = -logKa -log[HA] [A-] • Substitui-se -log[H+] por pH e –logKa por pKa: pH = pKa -log[HA] [A-] • Inverte-se termo -log[HA]/[A-], para obter a equação de Henderson- Hasselbach: pH = pKa + log[A-] ou: pH = pKa + log [base conjugada] [HA] [ácido conjugado] A equação de Henderson-Hasselbach descreve o formato da curva de titulação de qualquer ácido fraco e permite deduzir diversas relações quantitativas importantes. Por exemplo, é possível verificar por que o pKa de um ácido fraco é igual ao pH da solução no ponto médio de sua titulação, neste ponto [HA]=[A-], então: pH = pKa + log[A-] = pKa + log[A-] = pKa + log 1,0 = pKa + 0 [HA] [A-] pH = pKa A equação permite calcular: • O pKa, quando o pH e a razão molar entre o doador e o aceptor de prótons são conhecidos; • o pH, quando o pKa e a razão molar entre o doador e o aceptor de prótons são conhecidos; • a razão molar entre o doador e o aceptor de prótons, quando o pKa e o pH são conhecidos. VI. CAPACIDADE TAMPONANTE VI.A. Aspectos gerais As soluções tampão, ou simplesmente tampões, são encontrados em todos os fluidos corporais (sangue, saliva, lágrimas, urina, etc.) e são responsáveis pela manutenção do pH apropriado desses fluidos. Dois termos importantes que se referem a essas soluções: 34 • Efeito tampão: é a propriedade de uma solução de resistir a mudanças de pH (concentração de íons hidrogênio) ao se adicionar pequenas quantidades de ácido ou base. • Capacidade tamponante: é o quanto uma solução tampão resiste às mudanças de pH, quando se adiciona pequenas quantidades de ácido ou base. A capacidade tamponante de uma solução é indicada pela alteração de pH provocada pela adição de ácido ou base. Quanto menor a alteração de pH causada pela adição de uma dada quantidade de ácido ou base, maior é a capacidade tamponante da solução, ou vice-versa. VI.B. Capacidade tamponante da saliva A saliva constitui um dos sistemas de defesa natural da cavidade oral contra o desenvolvimento de cáries dentárias. Estas ocorrem devido à desmineralização do esmalte e da dentina causada pelos ácidos produzidos pelo metabolismo bacteriano de açúcares. A saliva desempenha um importante papel contra a desmineralização, porque ajuda a repor cálcio e fosfato na superfície do dente. Em pH 7, a saliva está supersaturada com esses dois minerais, o que favorece a deposição de cálcio nas áreas desmineralizadas. A cárie ocorre quando a remoção de minerais dentários é maior que a reposição. O pH da saliva depende dos tipos de ácidos e bases secretados pelas glândulas salivares. O pH da saliva pode variar de 5,6 na saliva não- estimulada até 7,8 quando o fluxo salivar é alto, como na saliva estimulada. Outra importante função da saliva é o tamponamento dos ácidos produzidos, por meio de diversos sistemas tampões. O sistema fosfato é de menor importância na saliva estimulada, devido à sua baixa concentração, mas de maior importância na saliva não estimulada. O sistema tampão mais importante na saliva estimulada é o ácido carbônico/bicarbonato. Alguns trabalhos indicam que uma boa capacidade tamponante da saliva, associada a um elevado fluxo salivar, contribuem para uma menor incidência de cáries. VI.C. Cálculo da capacidade tamponante A capacidade tamponante pode ser calculada com o uso da fórmula: Cap. tamponante = β = 2,3 Ka [H+] [C] (Ka + [H+])2 onde: Ka : constante de dissociação do ácido [H+] : concentração hidrogêniônica do tampão [C] : concentração do tampão β : número de mols/litro de H+ ou OH- necessários para causar mudança de 1 unidadeno valor do pH do tampão 35 VII. RESUMO VII.A. Itens levados em consideração na elaboração de uma solução tampão: * O par ácido-base conjugado. Os elementos do par podem ser usados separadamente, ou haver a formação de um a partir do outro. Ex.: HA H + + A - ácido base * O pKa do ácido do item acima. * A região de tamponamento desejada: pKa + 1 * Os cálculos de concentração e de pH, utilizando as equações: a)Henderson-Hasselbach pH = pKa + log [base conjugada] [ácido conjugado] b) [tampão] = [ácido conjugado] + [base conjugada] VII.B. Principais equações citadas neste capítulo HA H+ + A- Ka = [H+][A-] [HA] pKa = log 1/Ka = -logKa pH = log 1/[H+]= -log[H+] [H+] = 10-pH [H+].[OH-] = Kw = 1 x 10-14 (a 25ºC) pH + pOH = pKw = 14 pH = pKa + log [base conjugada] [ácido conjugado] [tampão] = [ácido conjugado] + [base conjugada] Capacidade tamponante = β = 2,3 Ka [H+] [C] (Ka + [H+])2 VII.C.Regras matemáticas envolvendo logaritmos Log a.b = loga + logb Log a/b = loga – logb Log 1/a = - loga log ab = b.loga log 1 = 0 36 VIII. EXEMPLO DE PREPARO DE UMA SOLUÇÃO TAMPÃO Preparar 500 mL de tampão fosfato 0,8 mol/L pH 7,4, empregando Na2HPO4 (M.M.=142,0) e NaH2PO4 (M.M.=120,0). pKa = 6,9. a. Montar as equações de dissociação dos sais, para identificar o ácido e a base conjugada que compõem o sistema tampão. NaH2PO4 Na+ + H2PO4- Na2HPO4 2Na+ + HPO42- - Ácido conjugado (doador de próton): NaH2PO4 - Base conjugada (aceptor de próton): Na2HPO4 b. Calcular as concentrações de ácido e base conjugados b1. pH = pKa + log [base conjugada] [ácido conjugado] 7,4 = 6,9 + log [base conjugada] [ácido conjugado] log [base conjugada] = 0,5 [ácido conjugado] [base conjugada] = 100,5 = 3,162 [ácido conjugado] [base conjugada] = 3,162 x [ácido conjugado] (equação 1) b2. [tampão] = [ácido conjugado] + [base conjugada] 0,8 = [ácido conjugado] + 3,162 x [ácido conjugado] 0,8 = 4,16 x [ácido conjugado] [ácido conjugado] = 0,192 mol/L b3. Voltando na equação 1: [base conjugada] = 3,16 x [ácido conjugado] [base conjugada] = 3,16 x 0,192 [base conjugada] = 0,608 mol/L Portanto, as concentrações de NaH2PO4 e de Na2HPO4 na solução tampão são, respectivamente 0,192 mol/l e 0,608 mol/L. b. Calcular a massa de cada sal necessária para o preparo do volume desejado de tampão (500 mL) c. para o NaH2PO4: para o Na2HPO4: 0,192 mol ____ 1000 mL tampão 0,608 mol ____ 1000 mL tampão x ____ 500 mL tampão x ____ 500 mL tampão x = 0,096 mol x = 0,304 mol 1 mol ____ 120 g 1 mol ____ 142 g 0,096 mol ____ Y 0,304 mol ____ y y = 11,52 g y = 43,17 g 37 d. Preparo da solução: - Pesar os sais de acordo com as quantidades calculadas - Dissolver em béquer, com aproximadamente 400 mL de água destilada - Medir o pH - Ajustar o pH se necessário - Transferir a solução para um frasco volumétrico - Completar o volume para 500 mL com água destilada 38 PROTEÍNAS I. INTRODUÇÃO As proteínas são macromoléculas complexas, compostas de aminoácidos, e necessárias para os processos químicos que ocorrem nos organismos vivos. São os constituintes básicos da vida. Tanto que seu nome deriva da palavra grega "proteios", que significa "em primeiro lugar". A importância das proteínas, entretanto, está relacionada com suas funções no organismo, e não com sua quantidade. Os aminoácidos possuem um átomo de carbono assimétrico, ao qual estão ligados um grupo amino livre, um grupo carboxila livre, um átomo de hidrogênio e uma cadeia lateral. Esta última é diferente para cada aminoácido. Nas moléculas protéicas, os resíduos de aminoácidos ligam-se covalentemente, formando longos polímeros não-ramificados. As ligações peptídicas, que unem um aminoácido a outro, são formadas pela reação entre o grupo amino de um aminoácido e o grupo carboxílico do aminoácido subseqüente, eliminando moléculas de água. Figura 1. Fórmula estrutural geral dos aminoácidos. Figura 3. Exemplo de peptídeo, formado por cinco aminoácidos. Figura 2. Reação geral da formação de uma ligação peptídica. 39 II. REAÇÕES PARA AMINOÁCIDOS As reações orgânicas características dos aminoácidos são aquelas de seus grupamentos funcionais, isto é, os grupos carboxílicos, os grupos amino, e os grupos funcionais presentes nas diversas cadeias laterais. Essas reações permitem, por exemplo, a identificação de aminoácidos nos hidrolisados protéicos, identificação da seqüência de aminoácidos de uma proteína, identificação de aminoácidos essenciais para a atividade de uma enzima. Uma reação bastante utilizada para verificar a presença de aminoácidos em pequenas amostras é a Reação da Ninidrina, devido à sua elevada sensibilidade. Princípio da reação da ninidrina: pelo aquecimento, o grupo α-amino de um aminoácido reage com duas moléculas de ninidrina, produzindo um complexo de cor azul, denominado “Púrpura de Ruhemann”. A cor azul é obtida na reação da ninidrina para todos os aminoácidos que apresentam um grupo α-amino livre. Enquanto que a prolina e a hidroxiprolina, em que o grupo α-amino está substituído, produzem derivados com uma cor amarela característica. Figura 4. Reação da ninidrina. III. REAÇÕES PARA IDENTIFICAÇÃO DE PROTEÍNAS Na literatura, podem ser encontrados vários métodos para identificação e/ou quantificação de proteínas. Eles são baseados em alguma característica da molécula de proteína, tal como a presença das ligações peptídicas, o conteúdo de aminoácidos aromáticos ou de grupos R fenólicos. Uma reação bastante utilizada para verificar a presença de proteínas é a Reação do Biureto, devido à sua alta sensibilidade. Princípio da Reação do Biureto: em meio moderadamente alcalino, os íons Cu2+ do reagente de Biureto interagem com átomos de nitrogênio das ligações peptídicas das proteínas, formando complexos de cor violeta. Para a formação do complexo são necessárias quatro ligações peptídicas para cada íon Cu2+, conforme ilustrado na figura abaixo. Púrpura de Ruhemann (Complexo azul, formado pela reação de 2 moléculas de ninidrina com o N) ninidrina aminoácido 40 A Reação do Biureto pode ser empregado também para determinar a concentração de proteínas em uma amostra, pois a intensidade da cor é diretamente proporcional à concentração de proteínas. Figura 5. Esquema da reação do Biureto. IV. SEPARAÇÃO DE PROTEÍNAS POR PRECIPITAÇÃO As proteínas consistem em cadeias longas, nas quais os aminoácidos ocorrem em seqüências lineares específicas para cada tipo de proteína. Os tipos de aminoácidos (polares ou apolares) e as seqüências em que eles se encontram direcionam o enovelamento da cadeia polipeptídica, levando a uma conformação tridimensional específica, que é indispensável para sua função biológica. Devido às diferenças nessas características estruturais, as proteínas possuem diferentes propriedades físico-químicas, tais como: tamanho, massa molecular, carga elétrica e solubilidade.Essas propriedades, por sua vez, permitem que as proteínas contidas em uma mistura sejam separadas umas das outras. Um método bastante utilizado para separação de proteínas de uma amostra é a precipitação, que pode ser realizada de diferentes maneiras. Duas delas serão utilizadas nesta aula, e estão descritas a seguir. IV.A. Precipitação pelos “reagentes de alcalóides” Os reagentes ácidos utilizados para identificação de alcalóides, uma classe de compostos naturais, tais como: o ácido tricloroacético (TCA), combinam-se com partes positivas de proteínas, formando complexos insolúveis, que precipitam na solução. Esses reagentes também têm ação desnaturante, ou seja, provocam a perda da conformação tridimensional da proteína de forma irreversível. Conseqüentemente, a proteína separada por esse método perde a sua função. Esse método é bastante utilizado para remover proteínas de amostras de soro, plasma e leite, quando se deseja analisar a presença de minerais, tais como cálcio e magnésio, ou a contaminação por metais pesados, tais como chumbo e níquel. 41 IV.B. Precipitação fracionada por soluções salinas concentradas Os sais neutros têm efeitos pronunciados na solubilidade das proteínas globulares, podendo tanto aumentar quanto diminuir a solubilidade da proteína na solução. A capacidade desses sais de influenciar a solubilidade das proteínas é uma função de sua força iônica, que depende tanto de sua concentração como do número de cargas elétricas dos cátions e ânions que formam o sal. Entretanto, o efeito do aumento ou da redução da força iônica na solubilidade pode ser diferente para cada tipo de proteína, o que permite que elas sejam separadas de uma mistura apenas variando-se a concentração de sal na solução. SALTING-IN Em concentrações reduzidas, os sais aumentam a solubilidade de muitas proteínas, um fenômeno denominado solubilização por salificação ou "salting-in". Os sais de íons divalentes, tais como MgCl2 e o (NH4)2SO4, são mais eficientes na solubilização por salificação do que os sais de íons monovalentes como NaCl e KCl. Os efeitos da salificação na solubilidade são ocasionados por alterações na tendência à ionização dos grupos R (cadeias laterais dos aminoácidos) dissociáveis da proteína. SALTING-OUT Por outro lado, à medida que a concentração do sal é aumentada, a solubilidade da proteína se reduz gradativamente. Em forças iônicas suficientemente elevadas, uma proteína pode ser quase completamente precipitada de sua solução, um efeito denominado precipitação por salificação ou “salting – out”. Um dos fatores é que a concentração elevada de sais pode remover a água de hidratação das moléculas de proteína, reduzindo, dessa maneira, sua solubilidade; porém outros fatores podem estar envolvidos. Os precipitados protéicos resultantes da precipitação por salificação mantêm sua conformação nativa e podem ser dissolvidos novamente, em geral sem haver desnaturação. Conseqüentemente, a função da proteína pode ser recuperada após o término do processo e remoção do sal. Tabela 1. Perfil de precipitação das proteínas plasmáticas em função da concentração de (NH4)2SO4. Fração Eletroforética % de saturação de (NH4)2SO4 para precipitação Albuminas 100 α1- globulinas 46 α2- globulinas 46 β- globulinas 40 γ- globulinas 33 Fibrinogênio 20 42 GLICÍDEOS I.INTRODUÇÃO Os carboidratos, ou sacarídeos, são mais simplesmente definidos como poliidroxialdeídos ou cetonas e seus derivados. Muitos possuem a fórmula empírica [CH2O]n, que originalmente sugere “hidratos” de carbono. Os monossacarídeos, também chamados de açúcares simples, consistem numa só unidade poliidroxialdeídica ou cetônica, de fórmula empírica [CH2O]n, onde n = 3 ou um número maior. O esqueleto de carbono dos monossacarídeos comuns é não-ramificado e cada átomo de carbono, exceto um, possui um grupo hidroxílico no átomo de carbono remanescente, há um oxigênio carbonílico. Se o grupo carbonílico estiver na extremidade da cadeia, o monossacarídeo é um aldeído derivado, denominado aldose; se estiver em qualquer outra posição, o monossacarídeo é uma cetona derivada, denominada cetose. (figura 1). Figura 1. Exemplos de aldose (D-glucose) e cetose (D-frutose) com seis átomos de carbono, mostradas em fórmulas estruturais de cadeia aberta. A partir de várias considerações químicas, deduziu-se que os monossacarídeos (aldoses e cetoses) com cinco ou mais átomos de carbono não são estruturas de cadeia aberta, mas estruturas cíclicas. No caso da D-glucose, formam-se estruturas cíclicas de seis elementos, pela reação do grupo hidroxílico alcoólico do átomo de carbono 5 com o átomo de carbono aldeídico 1, conforme ilustrado na figura 2. As formas isoméricas dos monossacarídeos, que diferem entre si apenas na configuração ao redor do átomo de carbono carbonílico, são denominadas anômeras ou anoméricas, e o átomo de carbono carbonílico é denominado carbono anomérico. O monossacarídeo mais abundante é o açúcar de seis carbonos D- glucose, de onde muitos outros são derivados. A D-glucose é o principal combustível para a maioria dos organismos, e faz parte da composição de dissacarídeos comuns, como maltose, lactose e sacarose, e de polissacarídeos abundantes na natureza, tais como o amido e a celulose. As unidades de monossacarídeos são unidas por ligações glicosídicas, as quais são formadas pela reação do carbono anomérico de um monossacarídeo com um grupamento hidroxílico de outro monossacarídeo (figura 3). Dessa forma, os dissacarídeos consistem em dois monossacarídeos unidos por uma ligação glicosídica, e os oligossacarídeos e polissacarídeos são cadeias de monossacarídeos unidos por ligações glicosídicas. D-glucose D-frutose 43 Figura 2. Reação de ciclização da molécula de glucose, produzindo as formas anoméricas α e β. A reação envolve o grupo hidroxila ligado ao carbono 5 e o átomo de carbono carbonílico 1, formando moléculas cíclicas com 6 átomos de carbono. Figura 3. Exemplo da formação de uma ligação glicosídica entre duas moléculas de glucose, produzindo maltose. A ligação glicosídica é formada pela reação do carbono anomérico de um monossacarídeo com um grupamento hidroxílico de outro monossacarídeo. carbono carbonílico carbono anomérico carbono anomérico α - D -glucopiranose β - D -glucopiranose D -glucose carbono carbonílico carbono anomérico carbono anomérico α - -glucopiranose β - D -glucopiranose D -glucose carbono carbonílico carbono anomérico carbono anomérico α - D-glucopiranose β - -glucopiranose D-glucose álcool α - D - glucopiranosil -(1 4)- D - glucopiranose condensaçãohidrólise hemiacetal acetal hemiacetal álcool α - D - glucopiranosil -(1 4)- D - glucopiranose condensaçãohidrólise hemiacetal acetal hemiacetal álcool α - D- glucopiranosil -(1 4) - D - glucopiranose condensaçãohidrólise hemiacetal acetal hemiacetal 44 II. PARTE EXPERIMENTAL II.A. Preparação da solução de amido O amido é encontrado nas células de vegetais (grãos, frutas e tubérculos) na forma de grânulos de grão. Com o aquecimento em água, os grânulos são rompidos, liberando o amido. Este, por sua vez, sofre intensa hidratação, e a solução adquire aspecto
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