Lista exercícios Erros e equilíbrio ácido base (2017.1)

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Lista de exercícios 
Parte 1: Exercícios de fixação 
1. Apresente a definição para os seguintes termos: 
 
a) Amostra e analito 
b) Análise e determinação 
c) Exatidão e precisão 
d) Seletividade e sensibilidade 
 
2. Diferencie análise química quantitativa e qualitativa exemplificando com 
possíveis análises realizadas por profissionais farmacêuticos. 
 
3. Apresente o conceito de amostragem em química analítica e apresente um 
protocolo de referência para a amostragem no controle de qualidade de 
fármacos. 
 
4. Considere as informações descritas abaixo responda as questões: 
 
5. “Triture não menos de 20 comprimidos do polivitamínico e transfira uma porção 
rigorosamente pesada do pó, equivalente a cerca de 5 comprimidos, para um 
cadinho de porcelana. Aqueça o cadinho num forno de mufla mantida em cerca 
de 550 para 6 a 12 horas, e esfrie. Adicionar cerca de 60 ml de ácido clorídrico, 
e ferver suavemente sobre uma placa quente por 30 minutos, de forma 
intermitente enxaguar a superfície interior do cadinho com ácido clorídrico 6 mol 
L-1. Transferir quantitativamente o conteúdo do cadinho para um balão 
volumétrico de 100 ml. Diluir com água até o volume, misture, e filtrar rejeitando 
os primeiros 5 ml do filtrado* para a determinação do teor de metais (Ca, Cu, Cr, 
Fe, Mg, K e Zn ) empregando técnica analítica adequada. Para o Ca e Mg a 
concentração encontrada foi de 203 e 121 mg/100 g, respectivamente. Para os 
outros elementos a concentração variou de 12 mg/100 g para Fe e de 1,4 mg/100 
g para o Zn.“ *Adaptado de USP30 – NF25 
 
a) Indique a amostra e o analito no procedimento descrito acima. 
b) O texto descrito dever em entendido como um procedimento ou protocolo. 
Justifique 
b) Qual espécie(s) foi analisada e qual(is) determinada(s). 
c) Classifique a amostra e os analítos de acordo com tamanho e nível de 
concentração. 
e) A análise deve ser classificada com qualitativa ou quantitativa. Justifique. 
 
6. Defina erros sistemáticos e erros aleatórios. Exemplifique com base no texto da 
questão anterior possíveis fontes de erros sistemáticos e aleatórios e seus 
efeitos nas análises realizadas. 
 
Universidade Federal da Bahia 
 
 
Instituto de Química 
 
Departamento de Química Analítica 
 
Disciplina: QUIB35 
 
Docente: Rodolfo Magalhães Santana 
 
Discente: 
 
Semestre: 2016.2 
7. Para realizar a determinação do teor de ácido acético em amostras de vinagre 
derivado de vinho tinto três analistas realizaram as análises de forma 
independente. Todos os experimentos foram realizados em triplicata (N = 3). 
Abaixo são apresentados alguns resultados para os três analistas. Qual analista 
foi mais preciso e qual foi o mais exato? Justifique. 
 
Parâmetro Analista 1 Analista 2 Analista 3 
CV, % 4,21 1,65 0,31 
Erro relativo, % -2,84 +1,87 - 1,07 
 
 
8. Ao se determinar a concentração de cálcio em uma amostra de polivitamínico, 
obteve-se os seguintes resultados: 7,08; 7,21; 7,12; 7,09; 7,16; 7,14; 7,18; 7,11 
mg/g. Calcular a média, a mediana, o desvio padrão e o coeficiente de variação 
(CV). 
 
 
9. Qual o significado de um intervalo de confiança? 
 
10. Calcule o limite de confiança aos níveis de 90 e 95 % para a média da série de 
dados: 2,06; 1,93; 2,12; 2,16; 1,89 e 1,95. 
 
11. Escrever pares conjugados com as espécies CN-, CO32-, HBr, NH4+, HS-, 
CH3CO2H, HPO42-. 
 
12. Para os pares de ácido abaixo, justifique qual apresenta maior força 
considerando os valores de Ka disponibilizados. Adicionalmente, relacione qual 
a base conjugada mais forte a partir do cálculo de Kb e como este valor está 
associado à força do ácido, para cada base. 
 
a. HClO2 (Ka = 1,12x10-2) e HCO2H (Ka = 1,8x10-4) 
b. HOCN (Ka = 3,3x10-4) e HF (Ka = 6,8x10-4) 
c. HCN (Ka = 6,2x10-10) e HOBr (Ka = 2,3x10-9) 
 
13. Escreve os equilíbrios envolvidos e calcule: 
 
a. O Ka para o ácido acético de 1,75x10-5 determine Kb para o íon acetato 
b. O Kb para metilamina de 4,4x10-4 determine o Ka para o íon metilamônio 
14. Para as seguintes concentrações de uma solução de KOH calcule o pH da 
solução. 
a. 2,46 x 10-2 mol L-1 b. 5,34 x 10-4 mol L-1 c. 1,78 x 10-6 mol L-1 
 
15. Calcular as concentrações de ácido não ionizado e dos íons (H+ e OH-) em 
equilíbrio numa solução de ácido fórmico (HCOOH) 0,10 mol L-1. (Ka = 1,8x10-4). 
 
16. Calcule o pH de uma solução de acetato de sódio (CH3COOHNa) 0,15 mol L-1. 
 
17. O ácido fraco hipotético HA é 8,6% dissociado em uma solução preparada pela 
dissolução de 0,100 mol desse ácido para formar um litro. Calcule o Ka do 
referido ácido. 
 
18. Para uma solução 0,20 mol L-1 de ácido propriônico (pKa = 4,16), calcule: [H+], 
concentração da base conjugada e pH. 
 
19. Calcule o pH de uma solução tampão preparada pela adição de 10 mL de 
solução de ácido acético (HAc) 0,10 mol L-1 a 20 mL de solução de acetato de 
sódio (NaAc) 0,10 mol L-1. Adicionalmente, calcule o pH após a adição de 5 mL 
de NaOH 0,005 mol L-1. 
 
20. Calcule o volume de uma solução de KOH 0,626 mol L-1 devem ser adicionados 
a 5,00 g de ácido acético para se ter uma solução de com os seguintes valores 
de pH: 5,22; 6,13 e 7,34 
 
21. Calcule a fração associada e dissociada para as seguintes espécies abaixo nos 
seguintes valores de pH: 2,0; 4,5; 6,5 e 8,0. 
 
a. Furosemida (pKa = 4,2) 
b. Ácido acetilsalicilico (pKa = 3,5) 
c. Epinefrina (pKa = 8,59) 
 
Parte 2. “A capacidade de prever o comportamento dos ácidos orgânicos e bases 
em solução é fundamental para a compreensão abrangente da ação do fármaco 
que todos os farmacêuticos devem ter.” Roche, V. F. 
 
22. Suponha que pela má execução de procedimentos de pesagem 1,50 mg de um 
dado excipiente foi perdido anteriormente a etapa de compressão para produção 
de um lote comprimidos com massa de 200 mg. Qual o erro relativo devido à 
essa perda? Qual seria o erro relativo quando a perda de excipiente fosse da 
mesma quantidade anterior, mas considerando-se uma massa de comprimido 4 
vezes menor? Para ambos os casos qual seria mais impactante na cadeia de 
produção da empresa? 
 
23. “A grande maioria das moléculas da droga que pode se encontrar têm grupos 
funcionais ácidos e básicos e, portanto, propriedades ácidas e básicas as quais, 
podem servir como uma vantagem, tanto in vivo como in vitro. Por exemplo, in 
vivo, os compostos mais ionizáveis são bem transportados no sistema 
circulatório geral de base aquosa, e são muitas vezes a forma do fármaco que 
se liga a receptores biológicos e proteínas séricas. A fração não ionizado de um 
par conjugado ácido-base, no entanto, é a forma que vai penetrar as membranas 
para alcançar locais de ação, biotransformação (metabolismo) e excreção.” 
Adaptado de Am J Pharm Educ, V. 71 (6), 1 – 15, 2007. Com base nessa 
afirmação e nos conhecimentos adquiridos discuta apresentando princípios e e 
justificativa como estariam distribuídas as espécies ácidas e básicas das 
moléculas de Furosemida (pKa = 4,2) e Epinefrina (pKa = 8,59) quando se 
encontrarem no estômago (considere pH = 1,5) e qual, hipoteticamente, teria 
maior facilidade de absorção. 
Epinefrina Furosemida 
 
 
 
 
 
24. Com base nos valores de pH e sabendo que o tampão sanguíneo assegura o 
pH = 7,4, calcule o coeficiente alfa para as frações associadas e dissociadas dos 
dois fármacos acima e discuta qual teria maior facilidade para atravessar 
membranas celulares. 
 
25. O óxido de zinco ZnO representante da classe terapêutica dos protetores 
dermatológicos poder dosado, segundo a 5ª ed. dafarmacopeia brasileira, por 
titulação complexo métrica tendo como indicador o negro de eriocromo T, sendo 
cada mL do titulante gasto (C = 0,05 mol L-1) equivalente a 4,071 mg de ZnO. 
Para tanto, é necessário o emprego de tampão cloreto de amônia pH 10,7. Com 
base nisso responda: (Dados: Massa Molar NH4Cl 53,491; Ka = 5,10X10-10) 
 
a. Para uma massa de 0,350 g de cloreto de amônio qual o volume da 
solução de amônia (0,5500 mol L-1) necessário para prepara 400 mL do 
tampão? 
b. Qual o volume de NaOH 2,5 mol L-1 que deve ser adicionado a 3,76 g de 
NH4Cl para que o tampão apresente máxima capacidade tamponante? 
 
c. Caso fosse possível a substituição desse tampão para realização dessa 
análise, qual outra espécie química poderia ser adotada para preparar 
outra solução tampão na mesma região de pH? 
 
26. Um analista procedeu a determinação de paracetamol em um lote de 
medicamentos genéricos obtendo como resultado de suas réplicas 748,6; 752,1; 
749,3; 751,0; 747,6 mg. Sabendo que o valor declarado do princípio ativo nesse 
medicamento era de 750 mg avalie a ocorrência de erros sistemáticos para 95% 
de confiança. 
 
27. Através da análise do gráfico abaixo 
(retirado de Hörter&Dressman, 2001) 
observa-se que após 50 min da ingestão 
de certa quantidade de alimentos o fluido 
gástrico apresenta valor de pH igual a 
3,7, portanto com menor acidez em 
relação a condições estomacais típicas 
(pH=1,5). Considerando a prescrição de 
Itraconazol (pKa = 3,7) calcule a fração 
associada do princípio ativo em ambas as 
condições. 
 
 
28. O ácido valpróico (pKa = 4,8), bem como os seus sais valproato de sódio ou de 
magnésio são empregados como princípio ativo de medicamentos 
anticonvulsivos ou no tratamento de transtorno bipolar. Os medicamentos 
podem ser administrados por via oral, na forma de xaropes ou comprimidos, ou 
ainda por via intravenosa sendo nesse caso empregado o valproato de sódio 
(MM = 166,2 g/mol). Sabendo disso responda: 
 
a. Considerando a administração via oral discorra sobre a(s) forma(s) 
predominantes (associada ou dissociada) no trato estomacal (pH=1,5) 
estando o princípio ativo na forma (i) ácida e (ii) salina. Apresente 
equações químicas que suportem a discussão. 
 
b. Qual seria o pH de uma solução para administração intravenosa com 
115,25 mg em ampolas de 5 mL? Considere a solução composta 
somente pelo princípio ativo e água para injetáveis.