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SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PARÁ. CURSO: TÉCNICO EM QUÍMICA INTEGRADO AO ENSINO MÉDIO DOCENTE: MILTON NAZARENO ANÁLISE DE CARBOIDRATOS BELÉM Março/2019 ANÁLISE DE CARBOIDRATOS ALESSANDRO RODRIGUES 20172023610 ÉDIMA YASMIM DIAS 20172024028 GUILHERME SILVA 20172023648 NICOLAS SOARES COSTA 20172023660 VICTOR MATHEUS BEZERRA 20172023670 BELÉM Março/2019 1. INTRODUÇÃO De acordo com Anita Marzzoco (1999) os carboidratos são compostos que, em geral, apresentam a fórmula empírica (CH2O)n. São poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas, ou substâncias que, hidrolisadas, liberam estes compostos. Carboidratos com sabor doce, como sacarose glicose e frutose, comuns na alimentação humana, são chamados açúcares (saccharum, em grego). Michael W. King (2017) acrescenta que todos os carboidratos contêm pelo menos um carbono assimétrico (quiral) e são, portanto, opticamente ativos. Além disso, os carboidratos podem existir em qualquer uma das duas conformações, conforme determinado pela orientação do grupo hidroxila sobre o carbono assimétrico mais distante do carbonila. Com algumas exceções, os hidratos de carbono que são de significado fisiológico existem na configuração D. As conformações espelhadas, chamadas enantiômeros, estão na configuração L. O Prof. Dr. Sérgio Piling em seu roteiro experimental traz as seguintes afirmações acerca da atividade ótica: quando um feixe de luz plano-polarizada e monocromático atravessa uma coluna de comprimento L (em unidade de dm) de uma solução, contendo uma substância oticamente ativa (substância capaz de girar o plano da luz polarizada) de concentração c (em unidade de g/mL ou g/cm3 ), a rotação do plano de polarização da luz é dada pela lei de Biot: α = [α]tλ x L x c Onde a é o ângulo de rotação e [α]tλ é uma constante chamada de poder rotatório específico, característico da substância oticamente ativa. Esta constante depende do comprimento de onda λ e da temperatura t. 2. OBJETIVO Análise qualitativa e quantitativa de carboidratos a partir do uso do reativo de Benedict. 3. MATERIAIS E REAGENTES 3.1.MATERIAIS Tubos de ensaio – 4 unidades; Béquer de 50 mL – 3 unidades; Bico de Bunsen; Tela de amianto; Pipeta Pasteur; Proveta – 1 unidade. 3.2.REAGENTES Citrato de sódio (Na3C6H5O7); Carbonato de sódio (Na2CO3); Sulfato de cobre II (CuSO4); Sacarose (C12H22O11); Glicose (C6H12O6); Leite (Lactose - C12H22O11); Maça (Frutose - C6H12O6). 4. PROCEDIMENTOS 4.1.PROCEDIMENTO 01: Inicialmente, foram adicionadas aproximadamente 50mL de água destilada em um béquer, em seguida, essa água foi descarbonizada. Foram pesados 8,5g de citrato de sódio e 5,0g de carbonato de sódio. Com o auxílio de uma proveta, mediu-se 35mL da água descarbonizada no início do procedimento, ela foi adicionada no béquer que já continha citrato e carbonato de sódio. Posteriormente, pesou-se 0,05g de sulfato de cobre II em um béquer, e novamente, utilizando uma proveta, mediu-se 5mL da água aquecida, a qual foi transferida para o béquer no qual se encontrava o sulfato. Após essa etapa, a solução do segundo béquer foi lentamente transferida para a do primeiro béquer, no qual já continha a solução anterior. Adicionou-se mais água no sistema para que ele completasse os 50mL. Quatro tubos de ensaio foram devidamente lavados, e em cada, foram adicionados diferentes tipos de açúcar. Em seguida, todos foram numerados para identificação. Tubo 01: Glicose; Tubo 02: Sacarose; Tubo 03: Lactose; Tubo 04: Frutose. Utilizando uma pipeta Pasteur, foram adicionadas 10 gotas (0,5mL) da solução do sistema anterior em cada tubo de ensaio, em seguida, todos foram levados para banho maria, onde permaneceram até a observação de uma determinada coloração. 5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 5.1.RESULTADOS E DISCUSSÕES DO PROCEDIMENTO 01: Após a adição do sulfato de cobre II no béquer que continha citrato e carbonato de sódio, ocorreu a formação do reativo de Benedict, sua coloração é azul e o seu princípio se baseia na redução do Cu 2+ para Cu + , esse recebimento de elétrons pode ser observado através da formação de um precipitado castanho no sistema, indicando, assim, a presença de um açúcar redutor. O óxido de cobre I é a substância responsável pela transferência de coloração. Cu 2+ Cu + Cu2O + H2O Foram adicionadas 10 gotas (0,5mL) do reativo de Benedict em cada tubo de ensaio que continha um determinado tipo de açúcar, todos os sistemas foram colocados em banho maria e após três minutos, foi observada a formação de um precipitado marrom de diferente tom em cada tubo. Foto 01: Tubos de ensaio após aquecimento em banho maria O precipitado de cor castanho evidencia a presença de açúcar redutor, ou seja, eles são capazes de reduzir o íon Cu 2+ , os mais comuns são: glicose (tubo 01), lactose (tubo 03) e frutose (tubo 04). A sacarose, mesmo sendo um dissacarídeo (assim como a lactose), é a única entre os utilizados que não é redutora, visto que os grupamentos aldeídicos do C1 da glicose e cetônico do C2 da frutose estão bloqueados pela ligação 01 02 03 04 glicosídica ∝-1,2 (ligação nos 2 carbonos anoméricos). Para que a redução ocorra, ela precisa ser hidrolisada antes do processo. A hidrólise da sacarose é feita pela enzima frutofuranase, ela rompe a sacarose, liberando uma glicose e uma frutose. O açúcar não redutor passa a redutor. A diferença observada na tonalidade se dá pela natureza do açúcar, por exemplo, os monossacarídeos (presentes nos tubos 01 e 04), são os que possuem uma coloração mais escura, esses tipos de carboidrato são considerados simples, pois não sofrem o processo de hidrólise. Estes compostos orgânicos, portanto, são carboidratos polimerizados. A maioria dos monossacarídeos possuem de 3 a 6 átomos de carbono. Constituem importante fonte de energia para o funcionamento e manutenção do corpo humano. Os dissacarídeos (presentes nos tubos 02 e 03) são compostos formados por duas moléculas de monossacarídeos. A sacarose (tubo 02) é formada pela soma entre frutose e glicose, já a lactose (tubo 03), é formada pela soma entre glicose e galactose. 6. CONCLUSÃO Com o término dos procedimentos e estudo a respeito do que foi trabalhado em laboratório, tornou-se possível entender que os açúcares redutores se tratam de carboidratos que podem atuar como agentes de redução devido à presença do grupo aldeído, isto é, esses compostos se oxidam sem a necessidade serem hidrolisados com antecedência. Se tornou possível afirmar que a maior diferença entre o açúcar redutor e o não redutor se dá pela presença de aldeídos, em açúcares não redutores, esse grupo não se faz presente. Se pôde compreender que os açúcares que apresentam a hidroxila livre no C-1 são bons agentes redutores. Por esse motivo a extremidade que contém a -OH passa a ser chamada extremidade redutora e o açúcar, de açúcar redutor. A capacidade que esses compostos apresentam de reduzir íons metálicos em soluções alcalinas é um bom método de identificação desses compostos. 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS MARZZOCO, Anita. Bioquímica Básica. Anita Marzzoco, Bayardo Baptista Torres. 2. ed. – Rio de Janeiro: Guanabara Koogan S.A.,1999. KING, Michael W. The Medical Biochemistry Page. Carbohydrates. Última modificação em: 26 de Maio de 2017. Disponível em: <http://themedicalbiochemistrypage.org/carbohydrates.php> Acesso em: 31 de Março de 2019, às 03:35 PM. PILING, Sérgio. Polarimetria: determinação do poder rotatório específico de substâncias quirais utilizando a lei de Biot. Estudo envolvendo soluções de sacarose e aminoácidos (D-alanina, L- alanina e DL – alanina). Disponível em: <https://www1.univap.br/spilling/FQE2/FQE2.htm>. Acesso em: 31 de Março de 2019, às 5:49 PM. Preparo e emprego do reagente de Benedict. Disponível em: http://qnesc.sbq.org.br. Acesso em: 31 de Março de 2019, às 10:37 AM. Pesquisa de açúcares redutores: prova de Benedict. Disponível em: http://www.fcfar.unesp.br. Acesso em: 31 de Março de 2019, às 1:54 PM. ATIVIDADE DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE AÇÚCARES Cálculo da concentração da glicose Rotação específica da glicose [α]λ t: + 52,8 Comprimento do tubo do polarímetro (L): 2 dm Ângulo de rotação medido no polarímetro (α): 0,010 Pela lei de Biot tem-se: α = [α]tλ x L x c Logo é possível determinar a concentração de glicose utilizando os valores relatados acima. c = α [α]λ t x L c = 0,010 52,8 x 2 c = 0,005 52,8 → c = 9,47 x 10−5g/mL Transformando para a concentração comum, sabendo que 1 mL = 10 -3 L, tem-se: 9,47 x 10 -5 g___________10 -3 L X_____________________1 L X = 9,47 x 10 -2 g Logo, a concentração comum é 9,47 x 10 -2 g/L Transformando para concentração em quantidade de matéria, sabendo que a massa molar da glicose é 180,156 g/mol, tem-se: Cn = C MM Cn = 9,47 x 10−2g/L 180,156 g/mol → Cn = 5,26 x10 −4mol/L Pode-se constatar que a concentração de glicose era 9,47 x10−5g/mL, 9,47 x 10−2g/L ou 5,26 x10−4mol/L na amostra submetida ao polarímetro.
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