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Química Analítica Quantitativa Curso de Farmácia - UNINASSAU Mossoró Professora Natália Carla Dantas https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma CRONOGRAMA DATAS: • AV1: 02/10 • AV2: 04/12 • Segunda Chamada: 18/12 • AV FINAL: 26/12 Semana de Farmácia: 24 a 26 de setembro Semana Ubiquoa: 20 a 24 de outubro Introdução ao Processo Analítico e Etapas da Análise em Química Quantitativa A Química Analítica Quantitativa é um ramo essencial da química que se dedica à determinação da quantidade de um ou mais componentes presentes em uma amostra. • Onde você acha que utilizamos a química analítica? • Ela está presente em nosso dia a dia? • Qual a sua importância para a sociedade? É uma ciência de medição que integra diferentes etapas para garantir resultados precisos. O que é a Química Analítica? https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Problema analítico e sua relevância social e econômica Um problema analítico é qualquer situação que exija informações químicas confiáveis para sua resolução. Sua resposta pode impactar diretamente questões sociais, ambientais e econômicas. Exemplos: 1. Determinação de metais pesados na água potável (impacto na saúde pública). 2. Análise de adulteração de combustíveis (impacto econômico e ambiental). 3. Controle de resíduos de agrotóxicos em alimentos (segurança alimentar). O que seria um problema analítico? https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Introdução ao Processo Analítico Identificação do Analito Determinar a presença das substâncias de interesse na amostra. Separação de Componentes Isolar o analito de outros componentes que possam interferir na análise. Quantificação Precisa Medir a quantidade exata do analito usando métodos apropriados. É uma ciência de medição que integra diferentes etapas para garantir resultados precisos. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Definições Amostra Porção representativa do material a ser analisado. Analito Espécie química que se deseja identificar ou quantificar. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Definições Analisam-se amostras e determinam-se espécies químicas. Por exemplo, uma amostra de sangue é analisada para que se determine o teor de colesterol. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Relação com outras áreas da química Química Geral e Inorgânica Fornece a base teórica para compreender reações, equilíbrio químico e propriedades dos elementos. Química Orgânica Auxilia na identificação e quantificação de compostos orgânicos, como fármacos e aditivos alimentares. Físico-Química Fundamenta os princípios dos métodos instrumentais utilizados. Ex: espectroscopia. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Relação com outras ciências Nutrição Determinação de macro e micronutrientes em alimentos. Saúde Dosagem de substâncias no sangue (Ex: glicose, colesterol, etc). Farmácia Controle de qualidade de medicamentos (pureza, teor de princípio ativo). Ciências da Terra Análise de solo, de água e composição de rochas. Oceanografia Determinação de poluentes na água do mar. Direito Análises forenses para identificação de substâncias ilícitas. Engenharias Controle de qualidade de materiais, ligas metálicas e combustíveis. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Sequência Analítica na Química Quantitativa 01 Identificação do problema Definir claramente o objetivo da análise (ex: verificar se um lote de medicamento contém a concentração de princípio ativo descrita). 02 Estratégia e escolha do método Seleção do método mais adequado considerando a natureza da amostra, precisão necessária e recursos disponíveis. 03 Amostragem Coleta representativa, que pode ser bruta, laboratorial ou diretamente para análise. 04 Preparo da amostra Inclui tratamentos físicos ou químicos necessários para que o analito possa ser medido de forma precisa. 05 Medida do analito e aquisição de dados Uso de métodos clássicos ou instrumentais. 06 Tratamento de dados Aplicação de cálculos, correção de erros e análise estatística. 07 Calibração Uso de padrões externos, adição de padrão ou padrão interno para garantir a confiabilidade das medidas. 08 Avaliação dos resultados Consideração de erros experimentais e análise estatística. 09 Ação Tomada de decisão com base nos resultados (ex.: aprovar ou reprovar um lote de medicamento). https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Métodos Clássicos (Tradicionais) Utilizam vidrarias e reagentes, têm baixo custo e são adequados quando equipamentos sofisticados não estão disponíveis. Gravimétrico Baseia-se na pesagem do produto obtido. Ex.: determinação de cloreto em água por precipitação como cloreto de prata. Volumétrico Mede o volume de solução reagente necessária para reagir com o analito. Ex.: titulação ácido-base para determinar acidez de um vinagre. Tipos de Métodos Analíticos https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Métodos Clássicos de análise (Tradicionais) Reações de neutralização e oxirredução. Mede a capacidade de reação do constituinte desejado, com uma solução reagente adequada e rigorosamente conhecida (solução padrão). Tipos de Métodos Analíticos Volumétrico https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Métodos Clássicos de análise (Tradicionais) Reações de precipitação, volatilização e eletrodeposição. Avalia a presença e quantidade do elemento a partir do peso do produto de uma reação. Tipos de Métodos Analíticos Gravimétrico https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Tipos de Métodos Analíticos Métodos Clássicos (tradicionais) Volumétrico Gravimétrico Reações de neutralização e oxirredução. Reações de precipitação, volatilização e eletrodeposição. Mede a capacidade de reação do constituinte desejado, com uma solução reagente adequada e rigorosamente conhecida (solução padrão). Avalia a presença e quantidade do elemento a partir do peso do produto de uma reação. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Tipos de Métodos Analíticos Métodos Instrumentais Baseiam-se em propriedades físicas ou físico-químicas do analito. Ópticos Interação da luz com a matéria. Ex.: determinação de sódio e potássio no sangue por espectrofotometria. Métodos cromatográficos Baseiam-se na separação seletiva entre fases. Ex.: cromatografia líquida para separação de proteínas. Métodos eletroquímicos Medem corrente, potencial ou carga elétrica após ou durante reação química. Ex.: potenciometria para determinação de pH. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma (Métodos Instrumentais) Interação entre a matéria e energia em forma de luz. (espectrofotômetro). Ex: determinação de sódio e potássio no sangue, metais pesados (Cd, Pb, Cr) em medicamentos e alimentos. Tipos de Métodos Analíticos Ópticos Eletroquímicos Condutividade elétrica dos componentes após ou durante uma reação química. Ex: pHmêtro, glicosímetro. Separação seletiva entre uma fase estacionária e uma fase móvel. Compostos separados por determinada substância (sólida, líquida ou gasosa). Ex: cromatografia em papel, de placa, gasosa e líquida. Eletroquímicos https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Diferenças entre métodos clássicos e instrumentais Métodos Clássicos• Ideais para análises pontuais • Baixo custo • Não exigem equipamentos sofisticados Métodos Instrumentais • Adequados para análises rotineiras de alto volume (indústria) • Maior custo • Exigem técnicos treinados • Calibração frequente • Análise de traços • Macroanálises https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Escolha do método analítico Depende de: Finalidade Qualitativa, quantitativa. Tamanho da amostra Macro, semi-micro ou micro. Proporção do analito Maior, menor, micro ou traço. Natureza da amostra Orgânica, inorgânica ou bioquímica. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Escolha do método: Finalidade da análise Análise Qualitativa Identifica quais substâncias estão presentes. Ex.: teste de chama para detectar sódio. Análise Quantitativa Mede a quantidade de cada componente. Ex.: determinação da concentração de glicose no sangue. https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Análise Qualitativa Um teste comumente utilizado para a detecção de vestígios de disparo de arma de fogo nas mãos de um possível suspeito consiste na pesquisa de íons ou fragmentos metálicos de chumbo, em decorrência da maior quantidade desta espécie metálica em relação a outras. Escolha do método: Finalidade da análise https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Análise Quantitativa Métodos analíticos físico-químicos para determinação de informações nutricionais em alimentos: • Umidade: Técnica gravimétrica (estufa); • Cinzas: técnica gravimétrica (mufla); • Proteína: Método de Kjedahl para nitrogênio total; • Fibra alimentar: método enzímico- gravimétrico; • Cloreto de sódio: titulação com nitrato de prata. Escolha do método: Finalidade da análise https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Procedimento Analítico ObjetivoQualitativo Quantitativo Envolve a identificação de um ou mais componentes de uma amostra Utilizado para determinar a quantidade de um componente na amostra O procedimento não informa a quantidade dos analitos A presença do analito deve ser confirmada antes da análise https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma Questões que podem ser respondidas pela Química Analítica: • O que é X na amostra Y? • Qual o teor do constituinte X na amostra Y ? • Qual a forma química e o teor que o constituinte X se apresenta na amostra Y? • Como o constituinte X esta distribuído na mostra Y? https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma “Quanto eu tenho de amostra? Qual a quantidade?” Macro análise Semi-Micro análise Micro análise • Solo • Minério • Grãos • Água • etc... • Plantas • Frutos • Minérios • Animais • etc... • Poeira • Insetos • Clinicas • Forense • etc... Escolha do método: Tamanho da amostra 1. Quantidade Relativa do analito a ser determinado Maiores: mais de 1% Menores: 0,01%-1% Micros: menos de 0,01% Traços: ppm e ppb Escolha do método: Proporção do analito Concentração do analito na amostra: Em relação ao peso total da amostra https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma https://gamma.app/?utm_source=made-with-gamma “Qual é a concentração do analito na amostra?” Pequena Grande Amostra Analito Traço 1% Determinação de Cd em formigas Determinação de Pb em amostras de solos Determinação de Fe em amostras de sangue Determinação de Cu em amostras de minério de cobre Micro