Exerccios

Exerccios

1) Na cromatografia gasosa, o tempo de reteno determinado por alguns parmetros. Para substncias com peso molecular prximo, portanto, tem maior tempo de reteno aquela que:

( ) mais interage com a fase estacionria

( ) tem maior presso de vapor

( ) menos interage com a fase mvel

( ) for mais polar

Justifique a sua resposta tanto para as afirmativas corretas como para as incorretas.

2) Explique:

I Por que o tempo de reteno de sries homlogas de substncias maior quanto mais pesada for a substncia, na grande maioria das fases estacionrias usadas em CG, sendo essa ordem independente da polaridade da fase utilizada?

II - Em coluna contendo glicerol como fase estacionria, o metanol sai depois do etanol e antes do n-propanol.

3) Dentre as alternativas abaixo, a nica anlise qualitativa que impossvel se fazer por cromatografia a gs o teor de: Explique.

( ) metanol em bebidas alcolicas

( ) n-octano em gasolina

( ) sulfato em gua mineral

( ) metano em gases proveniente de biodegradao

( ) xido nitroso em ar atmosfrico poludo

4) Para fazer uma anlise cromatogrfica, um analista injetou 1,0 ( L de uma substncia pura X (grau PA) e aps um determinado tempo observou a formao do cromatograma 1 com dois picos. Surpreso com o resultado obtido, reinjetou novamente a referida substncia pura nas mesmas condies cromatogrficas, obtendo o cromatograma 2.

Explique o aparecimento do sinal com menor tempo de reteno no cromatograma 1.

5) Assinale o parmetro cromatogrfico que quando alterado no afeta o tempo de reteno de uma determinada substncia. Explique.

( ) temperatura do forno das colunas

( ) vazo do gs de arraste

( ) temperatura do forno do detetor

( ) polaridade da fase estacionria

( ) % de fase estacionria no suporte slido

6) Aps a injeo de 2,0( L de uma certa soluo amostra, em atenuao 100x, achou-se para um certo componente, uma rea de 12,0 cm2. Usando-se um volume injetado de 1,0( L e atenuao 500x, considerando-se as demais condies iguais, a nova rea do pico em cm2 para esse componente ser:

( ) 1,20

( ) 6,00

( ) 12,0

( ) 24,0

( ) 60,0

7) Um cromatograma obtido num cromatgrafo a gs apresentou o seguinte aspecto:

Um analista desejando otimizar as condies de anlise, introduziu algumas alteraes no cromatgrafo, uma por vez. Diga quais foram as alteraes para cada um dos cromatogramas.

8) Injetou-se uma mistura de trs substncias em cromatgrafo a gs e aps 14 minutos de corrida no se observou formao de pico, conforme ilustra a figura abaixo.

Assinale, dentre as alternativas abaixo, a nica que se refere hiptese improvvel para explicar o fenmeno observado:

( ) Os fornos do aparelho e o registrador estavam ligados, porm o detetor estava ligado.

( ) As substncias analisadas no so volteis o suficiente para se vaporizar dentro do sistema cromatogrfico.

( ) As susbtncias analisadas tm interao forte com a fase na coluna.

( ) O detetor e o registrador estavam ligados, porm os fornos do aparelho estavam ligados.

( ) A atenuao usada estava muito alta para a quantidade de amostra analisada.

( ) Os fornos do aparelho e o detetor estavam ligados, porm o registrador estava desligado.

( ) A amostra no foi efetivamente injetada dentro do cromatgrafo, pois houve vazamento pelo mbolo da microseringa.

9) Dois componentes de uma amostra atravessam uma coluna cromatogrfica. Considere as afirmativas abaixo:

I Atravessa mais rpido a substncia de menor presso de vapor dentro do sistema cromatogrfico.

II Atravessa mais rpido a substncia de maior presso de vapor dentro do sistema cromatogrfico.

III Atravessa mais rpido a que tiver a molcula mais polar.

IV Atravessa mais rpido a que interage mais fortemente com a fase mvel.

So verdadeiras:

( ) I, II e III

( ) apenas IV

( ) I, III e IV

( ) II e IV

( ) apenas II

10) prediga a ordem de sada dos componentes das amostras abaixo em carbowax e em esqualano, utilizando He como gs de arraste. Justifique sua resposta:

( ) EtOH, n-PrOH, n-hexano e n-heptano

( ) EtOH, n-PrOH, MeOH e n-butanol

( ) Benzeno, tolueno e cicloexano

11 Um analista injetou num cromatgrafo a gs uma mistura contendo cinco substncias, obtendo o seguinte cromatograma:

a) Como voc avalia esta anlise do ponto de vista econmico? Justifique.

b) O que se poderia fazer para melhorar? Justifique.

12) O que ocorrer numa anlise cromatogrfica se:

a) a temperatura do injetor for inferior ao ponto de ebulio de um dos componentes da amostra?

b) o volume injetado for muito grande?

c) a temperatura da coluna for aumentada alm da temperatura mxima recomendada?

d) a atenuao for aumentada?

e) injetar, distraidamente, uma soluo de NaOH?

f) a temperatura da coluna for inferior ao ponto de ebulio de um dos componentes da amostra?

g) o septo do injetor estiver chegando ao fim?

h) o rolo do papel do registrador estiver chegando ao fim?

13) A reao do resorcinol (I) com o iodeto de metila (Mel), sob condies estequimtricas (1:1 em mol), fornece uma mistura dos produtos (II) e (III), alm de uma certa quantidade de (I) que no reagiu. A reao :

O cromatograma A representa a injeo da mistura equimolar de (I) e Mel antes de reagir, enquanto que o cromatograma B corresponde injeo de uma alquota do meio reacional aps meia hora de reao. A partir de ento, a cada intervalo de meia hora, retirou-se alquotas do meio reacional e o aspecto dos cromatogramas obtidos no foi diferente do cromatograma B, indicando que a reao havia terminado:

Pede-se:

a) A provvel ordem de sada, sabendo que a fase polar.

b) Por que o sinal 4 mais largo que os demais?

c) Se utilizasse uma quantidade bem maior, em moles, de Mel em relao a I, obteria-se aps um determinado tempo, um cromatograma com somente dois picos. Explique e desenhe o referido cromatograma.

14) A reao de desidratao do etanol (CH3CH2OH ( CH2CH2 + H2O) foi monitorada por cromatografia. Aps 5 minutos de reao, obteve-se o seguinte cromatograma:

L1 = 3,0 cm

L2 = 4,80 cm vel. Do papel = 12 cm/min

L3 = 7,50 cm

Decorridos 15 minutos, nova injeo foi realizada nas mesmas condies anteriores, obtendo-se o seguinte cromatograma:

Outros dados obtidos a partir do cromatograma foram reunidos na tabela abaixo:

Dados1 cromatograma2 cromatograma

B (base)H (altura)B (base)h (altura)

Pico 10,200,402,303,50

Pico 22,306,202,004,02

Pico 30,100,201,352,70

a) Qual a razo entre as massas de etanol no primeiro e segundo cromatograma?

b) Qual a ordem de sada dos componentes na coluna, sabendo-se que a fase estacionria polar? Justifique.

c) Qual o tempo de reteno de cada substncia?

d) Sabendo-se que o ter dietlico um produto secundrio da reao, onde ele poderia aparecer num outro cromatograma obtido aps a injeo dos dois primeiros?

e) Caso o pico do ter fosse obtido fundido ao seu vizinho no terceiro cromatograma, o que voc faria para tentar separ-los?

15) O cromatograma abaixo de uma amostra gasosa, foi obtido por cromatografia gasosa utilizando uma coluna de carvo ativo com 3,0 metros de comprimento.

Sinal1234567

SubstnciaN2?CH4C2H6?CO2H2O

Condies cromatogrficas:

Temperatura da coluna: 40C

Temperatura do injetor: 100C

Temperatura do detetor: 150C

Vazo do gs: 100mL/min

Volume injetado: 1,0 mL

Velocidade do papel: 2,5 cm/min

Atenuao: x 10

A - Considere que o analista suspeita que o n-propano est presente na amostra e para se certificar procedeu a coinjeo de n-propano com a amostra.

A1 - Explique por que improvvel que o n-propano tivesse gerado o sinal 2.

A2 - Se n-propano realmente estivesse presente na amostra mas no tivesse gerado o sinal, como poderia ficar o cromatograma aps a coinjeo? Justifique.

B - Explique como ficaria um novo cromatograma, ao reinjetar a amostra em condies cromatogrficas similares se:

B1 - A temperatura da coluna fosse aumentada para 70C

B2 - A atenuao fosse x5

B3 - usasse outra coluna com a mesma fase, porm com o comprimento de 6,0 metros.

C - Calcule, aproximadamente, o tempo de reteno em minutos para CH4, C2H6, CO2 e H2OD - Se diminusse a vazo do gs de arraste, os tens a seguir aumentariam ou diminuiriam? Justifique:

D1 - Tempos de reteno

D2 - Largura da base dos sinais 6 e 7

D3 - Resoluo dos picos 3 e 4

16 - Correlacione as colunas:

1 - Injetor

( ) Compe a fase mvel na CG

2 - Gs de arraste

( ) promove a separao cromatogrfica

3 - Manmetro

( ) vaporiza a amostra

4 - Coluna

( ) Promove o aquecimento do detetor

5 - Forno

( ) Envia sinal eltrico para o amplificador

6 - Detetor

( ) Controla a vazo do gs

17 - Uma amostra de trs substncias A, B e C foi analisada cromatograficamente e foram obtidos 3 picos distintos. O papel que registrou estes picos foi recortado no formato de cada um deles, de modo que cada pico foi pesado numa balana analtica e obteve-se 0,5710 g, 0,2230 g e 0,1240 g para A, B e C, respectivamente. Supondo que o papel tenha peso uniforme, calcule a % de B na amostra, levando em conta que o fator de resposta do detetor igual para as trs substncias.

18 - Uma amostra de 3 substncias A, B e C foi analisada cromatograficamente, obtendo-se trs picos distintos. Estes picos apresentaram reas iguais a 57,10 mm2, 22,30 mm2 e 12,40 mm2, respectivamente. Calcule a porcentagem de B na amostra, levando em conta que A, B e C tm fatores de resposta iguais a 1,0, 1,5 e 2,0, respectivamente.

19 - 1,0 (L de uma mistura de 0,537 g de n-butanol e 0,497 g de dioxano foi injetada em uma coluna carbowax em um cromatgrafo gs com atenuao na posio (x50), obtendo-se reas de 104 mm2 para o n-butanol e 127 mm2 para o dioxano. 1,0 ( L de uma mistura desconhecida das mesmas substncias forneceu em atenuao (x10) as reas de 400 mm2 e 228 mm2, respectivamente. Determine a concentrao % v/v de cada solvente na mistura desconhecida. Dados de densidade (g/mL): n-butanol = 0,810 e dioxano = 1,034.

20 - Dentre as alternativas abaixo, a nica determinao quantitativa que impossvel se fazer por cromatografia gasosa com DIC o teor de:

( ) metanol em bebidas alcolicas

( ) octano em gasolina

( ) mentol (monoterpeno) em creme para a pele

( ) metano em gases provenientes de biodegradao

( ) vapor d'gua no ar atmosfrico

21 - Injetou-se uma amostra em um cromatgrafo gs com DCT e gs de arraste He e observou-se no cromatograma obtido a formao de picos negativos, conforme ilustra a figura abaixo:

Assinale, dentre as alternativas a seguir, a nica hiptese provvel para explicar o fenmeno observado.

( ) A corrente de alimentao do DCT estava ligada.

( ) Todas as substncias analisadas na amostra tm condutividade trmica maior do que a do gs de arraste.

( ) A polaridade da ponte de Wheatstone do DCT estava invertida.

( ) A velocidade do papel do registrador foi regulada para um valor muito alto.

( ) A atenuao usada estava muito pequena para a quantidade de amostra analisada.

22 Observe os cromatogramas A e B obtidos a partir de uma mistura gasosa com concentraes molares iguais de metano, metanol e vapor d gua em uma coluna de caracterstica polar, um detetor de condutividade trmica e um tipo de gs de arraste para cada cromatograma (considere as demais condies cromatogrficas iguais).

Com base na intensidade dos sinais obtidos, na ordem de sada mais provvel e nos valores de condutividade trmica dados (unidades relativas), os gases de arraste usados em cada cromatograma so, respectivamente:

H2 = 44,5He = 36,0CH4 = 8,22

N2 = 6,24H2O = 4,25CH3OH = 1,00

( ) hlio e nitrognio

( ) nitrognio e hlio

( ) hidrognio e hlio

( ) hlio e hidrognio

( ) nitrognio e hidrognio

23 Deseja-se quantificar, por CG, uma determinada amostra. Para tanto pesou-se 4,28g da amostra e diluiu-se com solvente adequado a 250,00 mL. Injetou-se 1,5 (L e obteve-se reas de 23678 para A, 18245 para B e 3228 para C. Sabendo-se que os fatores de resposta, determinados a partir do cromatograma de uma soluo com pesos conhecidos de A, B e C, so fA = 1,60, fB = 1,00 e fC = 1,23, responda os tens abaixo, considerando que a amostra contm somente A, B e C. Apresente os clculos.

a) O teor de A na amostra _______________%.

b) A massa de B presente na amostra _______________ g.

c) Em uma soluo padro com concentraes iguais de A, B e C, a rea maior dever ser a da substncia _______________.

24 Para analisar uma mistura de benzeno e acetona misturaram-se pesos iguais de cada substncia, e 1,50 ( L desse padro foram injetados num cromatgrafo a gs, obtendo-se dois picos distintos nas condies utilizadas. Em seguida foram injetados 3,00 ( L da amostra a ser analisada. As reas obtidas foram:

Amostra (cm2)Padro (cm2)

Benzeno20,3212,50

Acetona35,6215,00

a) Qual a concentrao em % p/p de acetona na amostra?

b) Refaa os clculos usando a padronizao externa, ou seja, considerando apenas os dados pertinentes acetona.

c) Por que nesse caso, a tcnica de normalizao de reas melhor do que a padronizao externa?

25 Um frasco de metanol foi contaminado com gua. A fim de utilizar esta susbtncia para fins analticos, um qumico decidiu analisar por cromatografia gasosa o teor de gua no MeOH. Para tanto, realizou 2 injees com o cromatgrafo nas mesmas condies. O cromatograma (A) foi a amostra de metanol e o cromatograma (B) foi uma mistura padro de 5,00 g de gua destilada com 5,00 g de metanol PA, contendo 1,50% de gua.

26 Deseja-se determinar o teor de cnfora e de carvona, monoterpenos encontrados em leos essenciais. Para tal, 2,90 g do leo contendo cnfora e carvona foram dissolvidos e diludos em 100,00 mL de clorofrmio PA (sol. A). Uma alquota de 5,00 mL da sol. A foi transferida para um balo volumtrico de 100,00 mL e diluda com clorofrmio PA at o trao de aferio (sol. B). 2,00 ( L da sol. B foram injetados em um cromatgrafo com DIC e a rea obtida no integrador pertinente cnfora foi 55420 e 18020 relativo carvona.

Uma soluo padro de cnfora e de carvona foi preparada pesando 3,58 g e 4,05 g, respectivamente, diluindo em 100,00 mL de clorofrmio PA (sol.C). Em seguida, uma alquota de 10,00 mL da sol. C foi transferida para um balo volumtrico de 100,00 mL e avolumou-se com clorofrmio PA (sol. D), depois misturou-se 20,00 mL da sol. D e 50,00 mL de clorofrmio PA (sol. E). Injetou-se 1,00 ( L da sol. E e as reas de cnfora e de carvona foram, respectivamente, 40877 e 43001.

Determine o teor de cnfora e de carvona no leo essencial.

27 A fim de analisar o teor de acetaldedo em vinho, um analista fez 2 injees em um cromatgrafo a gs operando com DCT. A primeira era constituda de uma mistura de 16,00 g de vinho com 0,0200 g de propanol (substncia que o vinho no contm). A segunda injeo era constituda de uma soluo aquosa de n-propanol a 0,058% e acetaldedo a 0,062%. As condies foram:

Os cromatogramas obtidos foram:

Baseado nestes dados, calcule o teor de acetaldedo em vinho.

28 Determinou-se o teor de benzeno em tolueno comercial (toluol) por cromatografia gasosa a partir do seguinte procedimento:

1) Injetou-se uma alquota de 2,00 ( L da amostra em um cromatgrafo com DIC e atenuao (x30) e obteve-se o cromatograma abaixo, donde verificou-se que o sinal n 2 corresponde ao benzeno.

2) Preparou-se seis padres em bales volumtricos de 25,00 mL, a aprtir de uma soluo estoque de benzeno em tolueno a 0,100 g/L feita recentemente a partir dos solventes cromatograficamente puros.

3) Injetou-se, com auxlio de uma vlvula de injeo, 2,00 ( L de cada padro no mesmo cromatgrafo, com atenuao (x50).

4) Calculou-se a rea correspondente ao benzeno em cada cromatograma por triangulao.

Os volumes de alquotas da soluo estoque usada para preparar os padres, medidos em bureta, e as reas encontradas para o benzeno encontram-se na tabela abaixo:

a) Faa uma tabela de valores para a curva de calibrao e determine a rea do benzeno na amostra por triangulao.

b) Por interpolao grfica, determine a concentrao em ppm de benzeno no toluol.

c) Por que, neste caso, a metodologia de normalizao de reas no adequada para determinar a concentrao de benzeno no toluol? Cite pelo menos trs motivos e justifique.

29 Desejando determinar o teor de cido lurico (C12H24O2) em leo de milho, um analista optou pela tcnica de cromatografia gasosa.

Procedeu ao tratamento da amostra, pesando 1,250 g do leo de milho e dissolvendo-o em CHCl3, completando o volume a 100,00 mL em balo volumtrico (sol. A). Em seguida, uma alquota de 2,00 mL foi tratada com excesso de diazometano*, misturada com 2,00 mL de uma soluo a 0,0500 g/L de amilato de metila (substncia que o leo de milho no contm) e diluda em balo volumtrico at 100,00 mL com CHCl3 (sol. B). Injetou-se 1,5 ( L da soluo B no cromatgrafo, obtendo um cromatograma complexo, onde a rea correspondente ao laurato de metila foi 15900 e ao amilato de metila foi 15850. Injetou-se tambm 1,0 ( L de uma soluo padro contendo 2,30 ppm de laurato de metila e 1,00 ppm de amilato de metila, obtendo-se reas de 10950 e 11720, respectivamente. Determine o teor de cido lurico no leo de milho.

Diazometano (CH2N2) um reagente que transforma, quantitativamente, cidos carboxlicos nos respectivos steres metlicos derivados. A reao :

R-COOH + CH2N2 ( RCOOCH3 + N230 Um alcolatra teve morte sbita provocada aps a injesto de whisky falsificado. O laudo mdico deu como causa da morte intoxicao por metanol. O qumico do laboratrio tunha, portanto, que dosar o metanol na bebida para servir de prova no processo de falsificao. Fez-se uma soluo contendo 50,0 mg/mL de MeOH em EtOH puro (sol. A) e outra contendo 40,0 mg/mL de benzeno em EtOH puro (sol. B). A partir dessas solues foram preparados padres em balo volumtrico de 100,00 mL (ver os volumes de alquota correspondentes na tabela abaixo). Pesou, ento, 10,3520 g do whisky, adicionou 20,00 mL da soluo B e a avolumou a 100,00 mL com etanol puro (sol. H). Injetou-se 1,0 ( L dos padres C, D, E, F e G da soluo H, obtendo-se as seguintes reas pelo integrador eletrnico:

SoluoVolume da soluo A (mL)Volume da soluo B (mL)rea de MeOHrea de Benzeno

C10,0020,0040508114

D20,0020,0061208120

E30,0020,0082008105

F40,0020,00100108100

G50,0020,00121208089

H

20,0072008050

a) Determine graficamente o teor de de metanol no whisky.

b) Por que as reas pertinentes ao benzeno em todas as solues analisadas no so exatamente as mesmas, apesar das concentraes serem iguais? Explique, tambm, porque isso no afeta o clculo quantitativo.

EMBED Equation.3

1,5

1,0

0,5

0,625 1 2 3 4

EMBED Equation.3

_1100331017.unknown

_1100331689.unknown