1. Sobre a tcnica cromatografia em camada delgada, responda:

(a) Quais os fundamentos bsicos?

A cromatografia em camada delgada (ou fina) uma tcnica de adsoro lquido-slido bastante

simples e barata, que consiste na separao de uma mistura atravs da migrao por capilaridade

diferencial de seus componentes sobre uma camada delgada de adsorvente retido sobre uma superfcie

plana.

Na cromatografia de camada delgada, a fase mvel (lquido) ascende por ao de capilaridade por

uma camada fina do adsorvente (fase estacionria) estendida sobre um suporte. O suporte mais tpico

uma placa de vidro. Sobre a placa espalha-se uma fina camada de adsorvente suspenso em gua ou outro

solvente e deixa-se secar. A placa coberta chama-se placa de camada fina ou placa cromatogrfica.

Quando a placa cromatogrfica colocada verticalmente em um recipiente fechado (cuba cromatogrfica)

que contm uma pequena quantidade de solvente, este eluir pela camada do adsorvente por ao capilar.

(b) Cite os usos mais consagrados da tcnica (importncia).

A cromatografia em camada delgada usada para determinar a pureza do composto, identificar

componentes em uma mistura comparando-os com padres, acompanhar o curso de uma reao pelo

aparecimento dos produtos e desaparecimento de um dos reagentes e ainda para isolar componentes

puros de uma mistura.

(c) Enumere as vantagens e desvantagens da tcnica.

A cromatografia em camada delgada uma tcnica simples, de fcil compreenso e execuo, de

baixo custo, apresenta separao relativamente rpida, verstil, e reprodutvel quando se tem prtica.

Entretanto, como envolve processos manuais, como por exemplo a preparao da placa e aplicao da

amostra, pode causar erros. Essa tcnica no possui, tambm, boa eficincia em anlise quantitativa.

(d) O que e como calculado o Rf (Fator de Retardamento)?

Parmetro usado frequentemente em cromatografia, o Rf definido como a razo entre a distncia

percorrida pela mancha do componente e a distncia percorrida pelo eluente, ou seja:

Rf = d1d2

Onde: Rf o fator de retardamento; d1 a distncia percorrida pela mancha do componente; e d2 a

distncia percorrida pelo eluente.

(e) Como o fator de reteno de um soluto pode ser alterado?

O fator de reteno pode ser alterado atravs de mudanas nas fases estacionria e/ou mvel;

mudanas na temperatura, no volume ou na concentrao da substncia aplicada.

(f) Que caractersticas deve ter um solvente para ser considerado um bom eluente de desenvolvimento?

Para ser considerado um bom eluente, o solvente deve ser voltil, apresentar baixa viscosidade e

no interagir com o soluto.

(g) Quais artifcios podem ser utilizados quando suspeitamos que um componente da amostra a ser analisada pode no ser visvel a olho nu?

Quando algum componente da amostra no visvel a olho nu, pode ser utilizada uma cuba

reveladora para sua visualizao. Essa cuba reveladora pode ser constituda de vapor de iodo que reage

com compostos orgnicos formando complexo colorido. Outras alternativas para se revelar a placa

cromatogrfica, seriam a utilizao de luz ultravioleta ou de reveladores energticos como cido sulfrico,

tricloreto de antimnio ou permanganato de potssio seguido de aquecimento para ocorrer a reao

cromognica.

2. Defina:

(a) eluio com gradiente: a composio da fase mvel variada durante a eluio, ou seja, a fase mvel formada por dois ou mais solventes onde a razo entre estes variada durante o processo

de eluio.

(b) eluio isocrtica: eluio com composio da fase mvel constante, ou seja, eluio com um nico solvente ou com uma mistura de solventes de composio constante.

(c) cromatografia em fase estacionria normal: a fase estacionria mais polar do que a fase mvel.

(d) cromatografia em fase estacionria reversa: a fase mvel polar e a fase estacionria apolar.

3. Sugira um tipo de cromatografia lquida que seja adequada para separar:

a) e

Cromatografia por adsoro (ismeros)

b) CH3CH2OH e CH3CH2CH2OH Cromatografia por partio

c) Ba2+ e Sr2+ Cromatografia por partio (papel)

d) C4H9COOH e C5H11COOH Cromatografia por partio

e) Glicosdeos de alta massa molecular Cromatografia por excluso por tamanho.

4. Em uma coluna de slica gel, encontrou-se um composto com tempo de reteno de 28 min quando a fase mvel era tolueno. Que solvente, tetracloreto de carbono ou clorofrmio, aparentemente diminuiria o tempo de reteno? Explique.

Como a slica gel polar e utilizando o tolueno que um solvente apolar, o tempo de reteno de

28 minutos. Para que este diminua, deve ser usado um solvente mais polar do que a fase estacionria, ou

seja, do que a slica gel. Com isso, utilizando-se o clorofrmio que polar, o tempo de reteno ser menor

5. No preparo de um gradiente de benzeno/acetona para HPLC em coluna de slica gel, desejvel aumentar ou diminuir a proporo de benzeno conforme a coluna eluda? Explique sua resposta.

Como a fase estacionria do sistema (slica gel) polar, utilizando-se um solvente apolar, os

analitos polares ficaro retidos no sistema. Para que estes sejam eludos, deve-se aumentar a polaridade

da fase mvel e, para isso, deve-se diminuir a proporo de benzeno no gradiente j que este o

componente apolar da fase mvel, tornando-a mais polar.

6. Uma cromatografia gs-lquido foi operada com didecilftalato, um solvente de polaridade intermediria, como lquido estacionrio. Se um lquido apolar, como leo de silicone, tivesse sido usado, o tempo de reteno para n-pentano seria menor ou maior? Explique sua resposta.

Como o lquido estacionrio didecilftalato um solvente de polaridade intermediria, ao ser trocado

pelo leo de silicone que um lquido apolar, o tempo de reteno para o n-pentano seria maior, j que este

apolar e teria maior afinidade com a fase estacionria que tambm apolar.

7. Ctions inorgnicos podem ser separados por cromatografia lquida segundo sua capacidade de formar complexos com ons cloreto. Para a separao, a fase estacionria saturada com gua e o solvente transportador uma soluo de HCl em acetona. As solubilidades relativas dos seguintes cloretos em cido clordrico concentrado so CuCl2 > CoCl2 > NiCl2. Prediga os valores relativos do fator de reteno dos trs sais.

Como se trata de uma cromatografia em papel, a fase estacionria saturada com gua que um

solvente polar, e a fase mvel tambm polar, sendo formada por uma soluo de HCl em acetona, o sal que

for mais solvel em HCl apresentar menor fator de reteno, ou seja, eluir mais. Assim, a ordem dos

fatores de reteno ser:

CuCl2>CoCl2>NiCl2

8. Explique o fundamento das tcnicas de cromatografia em camada delgada em escala analtica e em escala preparativa.

A cromatografia em escala analtica trata-se da identificao e quantificao de compostos

enquanto em escala preparativa trabalha-se com purificao de compostos, separao das substncias

indesejveis ou dos componentes de uma mistura.

9. Uma soluo diluda de -naftol e outra de p-toluidina foram aplicadas em placas cromatogrficas de slica gel. Os cromatogramas foram obtidos utilizando-se 3 diferentes eluentes: cloreto de metileno puro, cloreto de metileno contendo 25% de acetato de etila e cloreto de metileno contendo 50% de acetato de etila. Que efeito esperado sobre os valores de Rf dos dois compostos, considerando o aumento da proporo do acetato de etila nas fases mveis? Justifique sua resposta.

Como a fase estacionria (slica gel) polar, quanto maior a polaridade do eluente, ou seja, da fase

mvel, maior o fator de reteno do -naftol (mais polar do que a p-toluidina), portanto, ele vai eluir mais sobre a placa cromatogrfica. O contrrio ocorre com a p-toluidina, que por ser menos polar, vai eluir

menos, ou seja, apresentar o menor fator de reteno.

Para as composies dos solventes dadas, a mais polar seria o cloreto de metileno contendo 50%

de acetato de etila e o menos polar o cloreto de metileno puro.

10. Um par de aminocidos foi separado em uma coluna na qual a fase estacionria est saturada com gua e o solvente transportador o metanol, CH3OH. Quanto mais polar for o cido, mas fortemente ele adsorvido pela fase estacionria. Os aminocidos que foram separados nessa coluna so: (a) HOOCH(NH2)CH2OH e (b) HOOCCH(NH2)CH3. Que aminocido voc esperaria que tivesse o maior fator de reteno? Explique seu raciocnio.

Como a fase estacionria saturada com gua, que um solvente polar, e a fase mvel (metanol)

tambm polar, o aminocido mais polar apresentar maior afinidade pela fase estacionria, ou seja,

apresentar o maior fator de reteno e o maior tempo de eluio. Contudo, o aminocido A apresentar o

maior fator de reteno por ser o mais polar.

11. Como possvel verificar o fim de uma reao qumica utilizando-se a tcnica de cromatografia em camada delgada (CCD)?

Para se verificar o fim da reao qumica utilizando cromatografia em camada delgada, deve-se

montar uma placa cromatogrfica contendo os padres dos reagentes separados e do produto a ser obtido

e determinar o fator de reteno correspondente a cada uma das espcies. Em seguida, acompanha-se a

reao qumica utilizando-se uma placa cromatogrfica at que se observe a formao de um produto com

o mesmo fator de reteno do padro que foi estudado anteriormente

12.Como realizada a confirmao da identidade (anlise qualitativa) de compostos quando a anlise emprega CLAE (Cromatografia Lquida de Alta Eficincia)?

Cromatografia Lquida de Alta Eficincia a confirmao da identidade de um composto feita

atravs da comparao entre os tempos de reteno das substncias e dos padres, ou seja, compostos

iguais apresentam o mesmo tempo de reteno iguais.

13.Quais espcies podem ser separadas por Cromatografia Lquida de Alta Eficincia, mas no podem ser separadas por Cromatografia Gasosa?

Substncias no-volteis ou termicamente frgeis podem ser separadas por Cromatografia Lquida

de Alta Eficincia e no por Cromatografia Gasosa.

14.Discuta por que a combinao da cromatografia gasosa com a espectrometria de massas to vantajosa.

A combinao da cromatografia gasosa com a espectrometria de massas, por ser uma tcnica

hifenizada, pode ser usada para a identificao de misturas complexas, com tempos de reteno prximos.

15.Como pode ser manipulado o fator de separao na:

(a) Cromatografia gasosa?

O fator de separao pode ser manipulado na cromatografia gasosa atravs de variaes: na

temperatura, nos tamanhos das partculas, nas composies das fases mveis e estacionrias.

(b) Cromatografia lquida?

O fator de separao pode ser manipulado na cromatografia lquida atravs de variaes: na

presso, nos tamanhos das partculas, nas composies das fases mveis e estacionrias.

16. Uma mistura conhecida de compostos A e B produziu os seguintes resultados da CLAE:

Composto Concentrao (mg/mL) rea relativa do pico

A 1,03 10,86B 1,16 4,37

Uma soluo foi preparada atravs da mistura de 12,49 mg de B com 10,0 mL de uma amostra desconhecida, contendo apenas A, e diluindo a mistura formada a 25,0 mL. Foram observadas reas de picos de 5,97 e 6,38 para A e B, respectivamente. Determine a concentrao de A (mg/mL) na amostra desconhecida.

17. Responda as seguintes questes:

(a) O que cromatografia?

A cromatografia uma tcnica para analisar, identificar ou separar os componentes de uma mistura.

definida como a separao de dois ou mais compostos diferentes por distribuio entre fases, uma das

quais estacionria (fixa) e a outra, mvel. Essa tcnica baseia-se no princpio da adsoro seletiva.

Em todas as separaes cromatogrficas, a amostra transportada por uma fase mvel, que pode

ser um gs, um lquido ou um fluido supercrtico. Essa fase mvel , ento, forada a passar atravs de

uma fase estacionria imiscvel fixa, colocada em uma coluna ou sobre uma superfcie slida. As duas

fases so escolhidas de modo que os componentes da amostra distribuam-se entre as fases mvel e

estacionria em graus variados. Os componentes que so retidos mais fortemente na fase estacionria

movem-se mais lentamente no fluxo da fase mvel. Ao contrrio, os componentes que interagem mais

fracamente com a fase estacionria movem-se mais rapidamente. Como conseqncia dessas

velocidades de migrao diferentes, os componentes da amostra so separados em bandas ou zonas

discretas, que podem ser analisadas quantitativa ou qualitativamente.

(b) Descreva fase mvel e estacionria.

Fase mvel a fase responsvel por arrastar os componentes das amostras de acordo com seu

grau de afinidade. J a fase estacionria comporta-se como um suporte para a fase mvel que deve ser de

polaridade diferente desta.

(c) Para que utilizada a cromatografia?

A cromatografia um mtodo de separao que encontra aplicao em todos os ramos da cincia.

Esta tcnica pode ser utilizada para a identificao ou purificao de compostos e para a separao de

componentes de uma mistura.

18.Como se classificam os mtodos cromatogrficos quanto forma fsica, modo de separao e segundo a fase estacionria utilizada.

Quanto forma fsica:

- Cromatografia em coluna:

Cromatografia Lquida

Cromatografia Gasosa

Cromatografia Supercrtica

- Cromatografia Planar:

Cromatografia Centrfuga

Cromatografia em Camada Delgada (CCP)

Cromatografia em Papel (CP)

Quanto ao modo de separao:

- Cromatografia por Adsoro

- Cromatografia por Partio

- Cromatografia por Troca Inica

- Cromatografia por Excluso

Quanto fase estacionria:

- Cromatografia por Lquida

- Cromatografia por Slida

- Cromatografia com fases Quimicamente Ligadas

19.Como se classificam os mtodos cromatogrficos segundo a fase mvel empregada?

Quanto fase mvel:

- Utilizao de gs:

Cromatografia Gasosa (CG)

Cromatografia Gasosa de Alta Resoluo (CGAR)

- Utilizao de lquido:

Cromatografia Lquida Clssica (CLC)

Cromatografia Lquida de Alta Eficincia (CLAE)

- Utilizao de Gs Pressurizado:

Cromatografia Supercrtica (CSC)

20.Qual o princpio da cromatografia em papel?

A cromatografia em papel uma tcnica de partio lquido-lquido, estando um deles fixado a um

suporte slido. Baseia-se na diferena de solubilidade das substncias em questo entre as duas fases

imiscveis, sendo geralmente a gua um dos lquidos. O solvente saturado em gua e a partio se d

devido presena de gua em celulose (papel filtro). Na cromatografia em papel, uma amostra lquida fui

por uma tira de papel adsorvente vertical. A organizao molecular que compe as cadeias de celulose do

papel polar

21.Qual o princpio da cromatografia gasosa? Como a mesma classificada segundo a fase estacionria?

Na cromatografia gasosa, os componentes de uma amostra vaporizada so separados em

conseqncia de sua partio entre uma fase mvel gasosa e uma fase estacionria lquida ou slida

contida dentro da coluna. Ao realizar uma separao por cromatografia gasosa, a amostra vaporizada e

injetada na cabea da coluna cromatogrfica. A eluio feita por um fluxo de fase mvel gasosa inerte.

Dois tipos de cromatografia gasosa so encontrados: a cromatografia gs-lquido e cromatografia

gs-slido. No primeiro caso, a fase mvel um gs enquanto a fase estacionria um lquido retido, na

superfcie de um slido inerte, por adsoro ou ligao qumica. No segundo caso, a fase mvel tambm

um gs e a fase estacionria um slido que retm os analitos por adsoro fsica.

22.Quais as misturas que podem ser separadas por cromatografia gasosa?

Podem ser separadas por cromatografia gasosa as misturas cujos constituintes sejam termicamente

estveis e volteis e que dissolva, pelo menos parcialmente, no gs da fase mvel.

23.Quais as principais caractersticas de um sistema de gs de arraste em cromatografia?

O gs do sistema deve ser quimicamente inerte e apresentar alta pureza, o que evita reaes

indesejveis com o analito.

24.Diferencie coluna tubular de parede recoberta, de coluna tubular revestida com suporte.

Colunas de parede recoberta so simplesmente tubos capilares recobertos com uma fina camada

de fase estacionria. J as colunas com suporte revestido, a superfcie interna do capilar recoberta por

um filme fino de um material suporte. Esse tipo de coluna retm, muitas vezes, mais fase estacionria do

que uma coluna revestida tendo, portanto, maior capacidade de amostra.

25.Quais as caractersticas das colunas recheadas ou empacotadas em Cromatografia Gasosa?

As colunas recheadas ou empacotadas em cromatografia gasosa so feitas de vidro, metal ou de

teflon. So densamente empacotadas com fase estacionria de material uniforme, finamente dividido ou

com suporte slido que recoberto com uma fina camada de fase estacionria.

26.Na cromatografia Gasosa, quais as propriedades desejveis para uma fase estacionria lquida?

As propriedades desejadas para uma fase estacionria lquida so: baixa volatilidade, estabilidade

trmica, inrcia qumica e caractersticas do solventes apropriadas.

27.Se voc tivesse que realizar, numa anlise cromatogrfica de misturas complexas (constituintes com volatilidade muito diferentes), qual o critrio voc utilizaria para escolher a temperatura do sistema?

Numa anlise cromatogrfica de misturas complexas, a escolha da temperatura adequada de

fundamental importncia. Como nessas misturas encontram-se compostos com diferentes pontos de

ebulio, o ideal seria aumentar gradativamente ou por etapas, a temperatura da coluna de modo que

ocorra a eluio tanto dos componentes mais volteis quando dos menos volteis.

28.Quais as caractersticas para um detector ideal em cromatografia gasosa?

Um detector ideal em cromatografia gasosa deve apresentar sensibilidade adequada, boa estabilidade

e reprodutibilidade, resposta linear aos solutos que se estenda a vrias ordens de grandeza, faixa de

temperatura desde ambiente at, pelo menos, 400 oC, resposta rpida independente da vazo, alta

confiabilidade e facilidade de uso, similaridade de resposta a todos os solutos e no-destrutivo (no destrua

a amostra).

29.Cite as vantagens e desvantagens dos seguintes detectores:

(a) Detector por condutividade trmica

Vantagem: grande aplicabilidade geral, ampla faixa linear de resposta, simplicidade e no destri a amostra.

Desvantagem: baixa sensibilidade.

(b) Detector por ionizao em chama

Vantagem: alta sensibilidade, ampla faixa linear de resposta, baixo rudo, fcil utilizao, resistncia,

resposta altamente dependente da vazo.

Desvantagem: destri a amostra.

(c) Detector por captura de eltrons

Vantagem: alta sensibilidade, seletividade para compostos que contm halognio e muitos outros.

Desvantagem: faixa linear estreita.

(d) Detector terminico

Vantagem: alta sensibilidade para compostos que contenham fsforo e nitrognio, boa faixa linear.

Desvantagem: destri o analito, no aplicvel a muitos analitos.

(e) Detector por fotoionizao

Vantagem: faixa linear alta e detector mais sensvel para hidrocarbonetos aromticos e compostos

organossulfurados ou organofosforados.

Desvantagem: compostos com potenciais de ionizao mais elevados no so detectados.

30.Quais as caractersticas de um HPLC?

A cromatografia lquida de alta eficincia a mais usada de todas as tcnicas analticas de separao

devido sua sensibilidade, fcil adaptao para medidas quantitativas apuradas, sua adequao

separao de espcies no-volteis ou termicamente frgeis e, acima de tudo, sua ampla aplicabilidade a

substncias de grande interesse para a indstria, para muitos campos da cincia.

31.Descreva as caractersticas dos seguintes mtodos de separao em cromatografia lquida.

(a) Adsoro ou lquido-slida: processo baseado em interaes eletrostticas, dipolares (Van Der Waals) ou ligaes de hidrognio, que ocorrem entre grupos ativos presentes na superfcie da fase

estacionria slida e a fase mvel.

(b) Partio: a fase estacionria um segundo lquido que imiscvel com o lquido da fase mvel. Quando a fase estacionria um lquido, espalhado na superfcie de um suporte slido e inerte ou nas

paredes de um tubo, o processo interfacial, ocorrendo por absoro ou partio, que se baseia nas

diferentes solubilidades dos componentes da amostra na fase estacionria.

(c) Troca inica: a fase estacionria constituda de uma matriz onde so adicionados grupos funcionais ionizveis. A fase mvel geralmente uma soluo inica com propriedades tamponantes

escolhidas de forma a ser compatvel com o tipo de trocador usado.

(d) Excluso de tamanho: baseia-se em um processo puramente mecnico. A fase estacionria uma matriz de composio inerte, com textura, superfcie e distribuio de tamanho dos poros controlados. Os

componentes presentes na fase mvel podem ser separados pela diferena de tamanho das partculas no

qual partculas menores conseguem penetrar nos poros da fase estacionria enquanto as partculas

maiores no.

32.Quais as caractersticas da fase mvel na cromatografia lquida?

A fase mvel no pode alterar a coluna, deve ser compatvel com o detector, dissolver a amostra

(diluir), permitir a recuperao da amostra, ser de alta pureza e no txica, ter baixa viscosidade.