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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA E FÍSICO-QUÍMICA FISICO-QUÍMICA APLICADA A FARMÁCIA ANA PAULA VAZ CORDEIRO Relatório das práticas de disciplina de físico-química aplicada à farmácia. Fortaleza 2020 1. Relatório referente à prática sobre picnometria. Ana Paula Vaz C.- 475544 1.1 DADOS 1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º �̅�3/g d 𝝆/g*cmˉ³ SF 44,8922 44,8489 44,8603 44,8669 44,8702 44,8680 x 44,8677 1,00810 1,0043 SRO 45,0024 45,0170 45,0270 45,0270 45,0325 45,0321 x 45,0222 1,01433 1,0105 SC 45,1153 45,1303 45,1378 45,1378 45,1321 45,1314 45,1267 45,1282 1,0186 1,0147 Tabela 1. Em preto, dados adquiridos durante o procedimento. Em vermelho, dados obtidos após os cálculos. �̅�3/g: media das massas; d: densidade; 𝜌/g*cmˉ³: massa específica. M1= 19, 8380 g; M2 = 44, 6664; T = 28°C; 𝜌𝐻2𝑂 = 0,99626 𝑔/𝑐𝑚³ 1.2 CÁLCULOS A) Soro Fisiológico 𝑑𝑠𝑓 = �̅�3 – 𝑚1 𝑚2 − 𝑚1 𝑑𝑠𝑓 = 44,8677𝑔 − 19,8380𝑔 44,666𝑔 − 19,8380𝑔 𝑑𝑠𝑓 = 1,00810 𝜌𝑠𝑓 = 𝑑𝑠𝑓 ∗ 𝜌𝐻2𝑂 𝜌𝑠𝑓 = 1,00810 ∗ 0,99626 𝑔/𝑐𝑚³ 𝜌𝑠𝑓 = 1,0043 g/ cm³ B) Soro para reidratação oral 𝑑𝑠𝑟𝑜 = �̅�3 – 𝑚1 𝑚2 − 𝑚1 𝑑𝑠𝑟𝑜 = 45,0222𝑔 − 19,8380 𝑔 44,664𝑔 − 19,8380 𝑔 𝑑𝑠𝑟𝑜 = 1,01433 𝜌𝑠𝑟𝑜 = 𝑑𝑠𝑟𝑜 ∗ 𝜌𝐻2𝑂 𝜌𝑠𝑟𝑜 = 1,0144 ∗ 0,99626 𝑔/𝑐𝑚³ 𝜌𝑠𝑟𝑜 = 1,0105 𝑔/𝑐𝑚³ C) Soro Caseiro 𝑑𝑠𝑐 = �̅�3 – 𝑚1 𝑚2 − 𝑚1 𝑑𝑠𝑐 = 45,128𝑔 − 19,8280𝑔 44,6664 𝑔 − 19,8380𝑔 𝑑𝑠𝑐 = 1,0186 𝜌𝑠𝑐 = 𝑑𝑠𝑐 ∗ 𝜌𝐻2𝑂 𝜌𝑠𝑐 = 1,0186 ∗ 0,99626 𝑔/𝑐𝑚³ 𝜌𝑠𝑐 = 1,0147 𝑔/𝑐𝑚³ 1.3 RESULTADO E DISCUSSÃO Diante dos dados apresentados, é notável a diferença entre as massas específicas e densidades das três soluções. Tal diferença pode ser facilmente explicada pelas composições dos respectivos soros, uma vez que as quantidades e os sais presentes em cada um essão dispostos em medidas desiguais. Figura 1. Amostra de soro fisiológico, soro para reidratação oral e soro caseiro, da esquerda para direita. Pode-se, portanto, discorrer sobre os dados baseado nas composições. Para o soro fisiológico, encontramos o menor valor para ambos cálculos visto que sua solução é preparada por 9g de NaCl (cloreto de sódio) em 100 ml de água destilada, ou seja, 0,9% de concentração. Já o soro para reidratação oral usado foi da marca Hidraplex e é composto por 3,5g de NaCl, 1,5g de KCl (cloreto de potássio), 2,9g de Na3C6H3O7 (citrato de sódio) e 20g de C6H12O6 (glicose). Claramente é visto a maior abundância e variedades de sais para esse tipo de soro, configurando, ao mesmo, maior massa específica e maior densidade. Por fim, é sabido que a composição para soro caseiro é algo que não exige tanto controle e padronização e normalmente usa-se colheres cheias de açúcar de mesa (sacarose) e sal de cozinha. Assim, fica evidente termos maiores valores de massa específica e densidade para o soro caseiro. 1.4 CONCLUSÃO Logo, podemos concluir que os diferentes valores para massa específica e densidade de soro fisiológico, soro para reidratação oral e soro caseiro se dá devido as diferentes composições entre suas respectivas soluções, sendo o soro caseiro mais denso e tem mais massa do que o soro para reidratação oral e este do que o soro fisiológico. 2. Relatório referente à prática sobre viscosidade. Ana Paula Vaz C.- 475544 2.1 DADOS Substância 𝝆 /𝒈 𝒄𝒎ˉ³ 𝒕 ̅ /s Ƞrel /cP Ƞ / cP v/ cSt H2O 0,99561 44,30 0,7975 0,789 0,8005 SF 1,0043 44,58 1,0151 0,8100 0,8065 SRO 1,0105 49,27 1,1289 0,9008 0,8914 SC 1,0147 48,51 1,1161 0,8906 0,8776 Figura 2. Soro para reidratação oral hidraplex. Tabela 1. Em preto, dados obtidos durante os procedimentos. Em vermelho, dados obtidos após os cálculos. ρ /g cmˉ³: massa específica; t ̅ /s: tempo médio; Ƞrel: viscosidade relativa; Ƞ / cP: viscosidade diâmica; v/ cSt: viscosidade cinemática. 2.2 CÁLCULOS A) Àgua Ƞ𝑟𝑒𝑙 e Ƞ𝑑𝑖𝑛 são valores tabelados. 𝑣𝐻2𝑂 = Ƞ𝑟𝑒𝑙 𝜌 𝑣𝐻2𝑂 = 0,7975 0,99561 𝑣𝐻2𝑂 = 0,8005 B) Soro fisiológico Ƞ𝑟𝑒𝑙 = 𝜌𝑆𝐹 ∗ 𝑇𝑆𝐹̅̅ ̅̅ ̅ 𝜌𝐻2𝑂 ∗ �̅�𝐻2𝑂 ⁄ Ƞ𝑟𝑒𝑙 = 1,0043 𝑔. 𝑐𝑚ˉ³ ∗ 44,58𝑠 0,99561 𝑔. 𝑐𝑚ˉ3 ∗ 44,30𝑠 Ƞ𝑟𝑒𝑙 = 44,77 44,10 Ƞ𝑟𝑒𝑙 = 1,0151 Ƞ𝑑𝑖𝑛 = Ƞ𝑟𝑒𝑙(𝑆𝐹) ∗ Ƞ𝐻2𝑂 Ƞ𝑑𝑖𝑛 = 1,0151 ∗ 0,798 𝑐𝑃 Ƞ𝑑𝑖𝑛 = 0,8100𝑐𝑃 𝑣𝑠𝑓 = ƞ𝑑𝑖𝑛(𝑆𝐹) 𝜌𝑠𝑓⁄ 𝑣𝑠𝑓 = 0,8100 𝑐𝑃 1,0043 𝑔. 𝑐𝑚ˉ³ 𝑣𝑠𝑓 = 0,8065 𝑐𝑆𝑡 C) Soro para reidratação oral Ƞ𝑟𝑒𝑙 = 𝜌𝑆𝑅𝑂 ∗ 𝑇𝑆𝑅𝑂̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅̅ 𝜌𝐻2𝑂 ∗ �̅�𝐻2𝑂 ⁄ Ƞ𝑟𝑒𝑙 = 1,0105 𝑔. 𝑐𝑚ˉ3 ∗ 49,27𝑠 44,10 Ƞ𝑟𝑒𝑙 = 49,78 44,10 Ƞ𝑟𝑒𝑙 = 1,1289 Ƞ𝑑𝑖𝑛 = Ƞ𝑟𝑒𝑙(𝑆𝑅𝑂) ∗ Ƞ𝐻2𝑂 Ƞ𝑑𝑖𝑛 = 1,1289 ∗ 0,798 cP Ƞ𝑑𝑖𝑛 = 0,9008 cP 𝑣 𝑆𝑅𝑂 = ƞ𝑑𝑖𝑛(𝑆𝑅𝑂) 𝜌𝑆𝑅𝑂⁄ 𝑣 𝑆𝑅𝑂 = 0,9009 𝑐𝑃 1,0105 𝑔. 𝑐𝑚ˉ³ 𝑣 𝑆𝑅𝑂 = 0,8914 cSt D) Soro Caseiro Ƞ𝑟𝑒𝑙 = 𝜌𝑆𝐶 ∗ 𝑇𝑆𝐶̅̅ ̅̅ ̅ 𝜌𝐻2𝑂 ∗ �̅�𝐻2𝑂 ⁄ Ƞ𝑟𝑒𝑙 = 1,0147 𝑔. 𝑐𝑚ˉ3 ∗ 48,51 𝑠 44,10 Ƞ𝑟𝑒𝑙 = 49,22 44,10 Ƞ𝑟𝑒𝑙 = 1,1161 Ƞ𝑑𝑖𝑛 = Ƞ𝑟𝑒𝑙(𝑆𝐶) ∗ Ƞ𝐻2𝑂 Ƞ𝑑𝑖𝑛 = 1,1161 ∗ 0,798 cP Ƞ𝑑𝑖𝑛 = 0,8906 𝑐𝑃 𝑣 𝑆𝐶 = ƞ𝑑𝑖𝑛(𝑆𝐶) 𝜌𝑆𝑅𝑂⁄ 𝑣 𝑆𝐶 = 0,9009 𝑐𝑃 1,0105 𝑔. 𝑐𝑚ˉ³ 𝑣 𝑆𝐶 = 0,8776 cSt 2.3 RESULTADO E DISCUSSÃO Primeiramente, pode-se identificar na tabela 1 desta prática que o soro para reidratação oral foi o maior para o tempo e, consequentemente, para os valores de viscosidade. Em seguida, tem-se os valores do soro caseiro e do soro fisiológico, respectivamente. Pode-se entender que o soro fisiológico apresenta os menores valores principalmente pelo fato de ser composto apenas por NaCl (0,9%) e este é um eletrólito forte e assim se dissocia quase que por completo na água, fazendo que tal soro se aproxime mais do tempo de viscosidade da água em tal temperatura. Já em relação aos valores do soro para reidratação oral e caseiro, fica evidente um erro experimental, cujo porquê não foi identificado. Sabe-se que quanto maior a massa específica, maior viscosidade, logo, maior o valor do tempo, entretanto, foi possível observar que os valores para soro para reidratação oral, cuja composição se dá por NaCl, KCl, Na3C6H3O7 e C6H12O6, foram menores do que o soro caseiro, que é composto por C12H22O11 e por NaCl (além do que sem quantidades padrões). Além disso, é importante ressaltar que os valores de massa específica foram obtidos em temperatura diferente da temperatura a qual as soluções passaram pelo viscosímetro. Especificamente, os valores de massa foram obtidos a 28°C e as soluções tiveram sua viscosidade medida á 30°C. Em outras situações, o ideal seria refazer o experimento da viscosidade. 2.4 CONCLUSÃO Diante do que foi apresentado, conclui-se que, apesar dos erros experimentais, a observação e compreensão da viscosidade do soro fisiológico, soro para reidratação oral e soro caseiro não foi afetada, de modo que é indubitável o fato de que as composições distintas são a causa dos diferentes valores para o tempo, viscosidade relativa, dinâmica e cinemática. 3. Relatório referente à prática sobre índice de refração dos líquidos. Ana Paula Vaz C.- 475544 3.1 DADOS Tabela 1. Dados obtidos através da leitura do refratômetro. T= 30°C 3.2 RESULTADO E DISCUSSÃO Em todas as amostras os valores de índice de refração e sólidos totais são claramente distintos e correspondem com a solução analisada. Isso acontece devido a diferente AMOSTRA ÍNDICE DE REFRAÇÃO (%) SÓLIDOS TOTAIS DISSOLVIDOS (Bx) IDENTIFICAÇÃO Água < 0% 1,3305 Bx Água 01 < 0% 1,3320 Bx SF 02 1% 1,3345 Bx SRO 03 2,25% 1,3365 Bx SC composição, pois, sabe-se que o soro fisiológico é composto apenas por NaCl, sendo assim o que possui menos sólidos totais e o menor índice de refração. Em seguida, o soropara reidratação oral, que é composto por uma maior diversidade e quantidade de sais, salta nos valores dos índices analisados. Já o soro caseiro, composto por sacarose e NaCl, consequentemente possui maior índice de refração e mais sólidos totais dissolvidos. Apesar da excelente coerência dos valores com as composições de cada soro, há um erro experimental no índice de refração da água e do soro fisiológico (amostra 2). Tal erro se encontra no fato de as porcentagens estarem abaixo de zero, mas isso é justificado pela falta de calibração do refratômetro. Figura 1. H2O destilada. Figura 2. Soro fisiológico. Figura 3. Soro para reidratação oral. Figura 4. Soro caseiro. 3.3 CONCLUSÃO Portanto, pode-se concluir do que foi apresentado que, devido a composição, o soro caseiro é o mais concentrado e com mais dispersão devido ao maior valor do índice de refração e consequentemente dos sólidos totais dissolvidos, sendo também o com maior dispersão de substâncias líquidas, seguido pelo soro para reidratação oral e soro fisiológico, que, por sua, mais se aproxima do valor utilizado como padrão pela água destilada. 4. Relatório referente à prática sobre a determinação da concentração micelar crítica de surfactante por condutimetria. Ana Paula Vaz C.- 475544 4.1 DADOS Temperatura = 30°C Concentração da solução estoque SDS = 30 mmolLˉ¹ Volume inicial de água = 50 ml Condutância inicial da água (Li) = 2,69 𝜇𝑆 Vsds / mL Csds / mmol Lˉ¹ Lobs / 𝝁𝑺 Lf / 𝝁𝑺 0 0 𝜇𝑆 2,69 𝜇𝑆 0 𝜇𝑆 2 1,153 mmol Lˉ¹ 73,67 𝜇𝑆 70,98 𝜇𝑆 4 2,222 mmol Lˉ¹ 154,3 𝜇𝑆 151,61 𝜇𝑆 6 3,214 mmol Lˉ¹ 218,0 𝜇𝑆 215,31 𝜇𝑆 8 4,137mmol Lˉ¹ 277,8 𝜇𝑆 275,11 𝜇𝑆 10 5 mmol Lˉ¹ 321,5 𝜇𝑆 318,81 𝜇𝑆 12 5,806 mmol Lˉ¹ 362,3 𝜇𝑆 359,61 𝜇𝑆 15 6,923 mmol Lˉ¹ 407,7 𝜇𝑆 405,01 𝜇𝑆 18 7,941 mmol Lˉ¹ 448,0 𝜇𝑆 445,31 𝜇𝑆 21 8,87 mmol Lˉ¹ 480,5 𝜇𝑆 477,81 𝜇𝑆 24 9,729 mmol Lˉ¹ 511,9 𝜇𝑆 509,21 𝜇𝑆 27 10,51 mmol Lˉ¹ 538,1 𝜇𝑆 535,41 𝜇𝑆 30 11,15 mmol Lˉ¹ 561,4 𝜇𝑆 558,71 𝜇𝑆 Tabela 1. Dados obtidos após as medições no condutímetro e pelos cálculos. Vsds / mL: volume do surfactante adicionado; Csds / mmol Lˉ¹: concentração da solução resultante; Lobs / 𝜇𝑆; condutância elétrica observada da solução resultante; Lf / 𝜇𝑆: condutância final da solução resultante. 4.2 CÁLCULOS A) C1* V1= C2*V2 Lf = Lobs– Li (H2O) 30mM * 2ml = C2 * 52 ml Lf = 73, 67 𝜇𝑆 – 2, 69 𝜇𝑆 C2 = 1,153 mM Lf = 70, 98 𝜇𝑆 B) C1* V1= C2*V2 Lf = Lobs– Li (H2O) 30mM * 4ml = C2 * 54 ml Lf = 154, 3 𝜇𝑆 – 2, 69 𝜇𝑆 C2 = 2,222 mM Lf = 151,61 𝜇𝑆 C) C1* V1= C2*V2 Lf = Lobs– Li (H2O) 30mM * 6 ml = C2 * 56 ml Lf = 218, 0 𝜇𝑆 – 2, 69 𝜇𝑆 C2 = 3,214 mM Lf = 215,31 𝜇𝑆 D) C1* V1= C2*V2 Lf = Lobs– Li (H2O) 30mM * 8 ml = C2 * 58 ml Lf = 277, 8 𝜇𝑆 – 2, 69 𝜇𝑆 C2 = 4,137 mM Lf = 275,11 𝜇𝑆 E) C1* V1= C2*V2 Lf = Lobs– Li (H2O) 30mM * 10 ml = C2 * 60 ml Lf = 321, 5 𝜇𝑆 – 2, 69 𝜇𝑆 C2 = 5 mM Lf = 318,81 𝜇𝑆 F) C1* V1= C2*V2 Lf = Lobs– Li (H2O) 30mM * 12 ml = C2 * 62 ml Lf = 362, 3𝜇𝑆 – 2, 69 𝜇𝑆 C2 = 5,806mM Lf = 359,61 𝜇𝑆 G) C1* V1= C2*V2 Lf = Lobs– Li (H2O) 30mM * 15 ml = C2 * 65 ml Lf = 407, 7 𝜇𝑆 – 2, 69 𝜇𝑆 C2 = 6,923 mM Lf = 405,01 𝜇𝑆 H) C1* V1= C2*V2 Lf = Lobs– Li (H2O) 30mM * 18 ml = C2 * 68 ml Lf = 448, 0 𝜇𝑆 – 2, 69 𝜇𝑆 C2 = 7,941 mM Lf = 445,31 𝜇𝑆 I) C1* V1= C2*V2 Lf = Lobs– Li (H2O) 30mM * 21 ml = C2 * 71 ml Lf = 480, 5 𝜇𝑆 – 2, 69 𝜇𝑆 C2 = 8,87 mM Lf = 477,81 𝜇𝑆 J) C1* V1= C2*V2 Lf = Lobs– Li (H2O) 30mM * 24 ml = C2 * 74 ml Lf = 511, 9 𝜇𝑆 – 2, 69 𝜇𝑆 C2 = 9,729 mM Lf = 509,21 𝜇𝑆 K) C1* V1= C2*V2 Lf = Lobs– Li (H2O) 30mM * 27 ml = C2 * 77ml Lf = 538, 1 𝜇𝑆 – 2, 69 𝜇𝑆 C2 = 10,51mM Lf = 535,41 𝜇𝑆 L) C1* V1= C2*V2 Lf = Lobs– Li (H2O) 30mM * 30 ml = C2 * 80 ml Lf = 561, 4 𝜇𝑆 – 2, 69 𝜇𝑆 C2 = 11,25 mM Lf = 558,71 𝜇𝑆 4.3 RESULTADO E DISCUSSÃO Para descobrir a concentração micelar (CMC) é necessário igualar as equações apresentadas no gráfico substituindo “y” por “Lf” e “x” por “ CMC”, assim temos: Y = 65,082 X +1, 3905 → Lf = 65,082 CMC +1, 3905. Y = 36,978 X + 148, 29 → Lf = 36,978 CMC + 148, 29 65, 082 CMC +1, 3905 = 36,978 CMC + 148, 29 y = 65,082x + 1,3905 R² = 0,9977 y = 36,978x + 148,29 R² = 0,9989 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 2 4 6 8 10 12 Lf x Csds Série1 Série2 Linear (Série1) Linear (Série2) 25,104 CMC = 146,899 CMC = 5,851 mM Diante dos cálculos pode-se perceber que por volta do valor de 5,851 mM, o líquido contigo no béquer saiu do estado de monômeros para micelas. A própria curva do gráfico evidencia essa transição, pois é perceptível que a série 1 (linha azul) cresce em um ângulo maior do que a série 2 (linha laranja). Na tabela 1 é ainda mais perceptível o salto dos valores, evidenciando a formação de micelas. Nos primeiros momentos da curva, tem-se uma solução aquosa e a água tem apenas uma deslocalização de carga, mas, no momento que o surfactante vai sendo adicionado a carga líquida do SO4 2- e do Na+ vão formando as micelas, até que chega no valor de concentração mínima micelar, ou seja, no valor mínimo para formação de micelas, onde a curva começa a crescer menos acentuada devido a formação delas. Importante ressaltar que durante o experimento houve um erro experimental: formação de bolhas na parte superior do béquer e da bureta. Entretanto, tais bolhas foram facilmente contornadas pela diminuição da abertura da torneira, de modo que o líquido escoasse de modo ainda mais lento. 4.4 CONCLUSÃO Portanto, pode-se concluir que a adição do surfactante gerou a formação de micelas retardando, assim, o crescimento dos valores de condutância observada e final. 5. Relatório referente à prática sobre polarimetria. Ana Paula Vaz C.- 475544. 5.1 DADOS AMOSTA DESVIO ANGULAR (°) CONCENTRAÇÃO (dm) H2O (SOLVENTE) 0° 0° dm SF 0° 0° dm SRO 2,05° 0,0002 dm SC 4,85° 0,0003 dm Tabela 1. Dados adquiridos pela medição no polarímetro e por meio de cálculos, da esquerda para direita. 5.2 CÁLCULOS A) H2O + Soro fisiológico α= 0° 𝐶 = 𝛼 [𝛼]𝐷 20 ∗ L 𝐶 = 0 0 ∗ 192,6dm 𝐶 = 0 B) Soro para reidratação oral α= 2,05° 𝐶 = 𝛼 [𝛼]𝐷 20 ∗ L 𝐶 = 2,05° 52,7° ∗ 192,6 𝑑𝑚 𝐶 = 2,019 ∗ 10ˉ⁴ ° C) Soro Caseiro α= 4,85° 𝐶 = 𝛼 [𝛼]𝐷 20 ∗ L 𝐶= 4,85° 66,53° ∗ 192,6 𝑑𝑚 𝐶 = 3,785 ∗ 10ˉ⁴ 5.3 RESULTADO E DISCUSSÃO Figura 1. H2O. Figura 2. Soro fisiológico. Figura 3. Soro para reidratação oral Figura 4. Soro caseiro Primeiramente, é válido ressaltar que os cálculos acima foram feitos em uma temperatura diferente do que o valor da constante do poder rotatório, especificamente, o cálculo deveria ter sido a 20°C, entretanto, foi realizado a 30°C, evidenciando, assim, um erro experimental. Segundo, os resultados mostrados no polarímetro apontam para a conclusão à qual a água e o soro fisiológico não desviam o plano da luz polarizada, uma vez que não possuem carbonos quirais. Diferente dessas duas primeiras substâncias, o soro para reidratação oral e para o soro caseiro já possuem um desvio maior do que 0°, logo, entende-se que ambas substâncias desviam o plano da luz polarizada. Isso acontece por que os dois soros possuem substâncias com carbonos assimétricos (quirais), como a glicose e a sacarose. 5.4 CONCLUSÃO Portanto, pode-se concluir que a água e o soro fisiológico não desviam a luz, pois são substâncias opticamente inativas, ao contrário do soro para reidratação oral e do caseiro que desviam o plano da luz por serem opticamente ativas.
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