7/29/2019 Determinao do ponto isoelctrico da glicilglicina, usando medies condutimtricas e potenciomtricas. Determi
1/14
Determinao do ponto isoelctrico da glicilglicina, usando
medies condutimtricas e potenciomtricas. Determinao
de condutividades inicas
Trabalho prtico 5
Henrique Silva FernandesJoo Manuel RodriguesRicardo Jorge Almeida
16 de maro de 2013
7/29/2019 Determinao do ponto isoelctrico da glicilglicina, usando medies condutimtricas e potenciomtricas. Determi
2/14
Laboratrio de Qumica Fsica Biolgica2012/2013
1
ndice
DADOS ........................................................................................................................... 2
RESULTADOS ............................................................................................................... 2
TRATAMENTO DE RESULTADOS ............................................................................... 5TITULAO DO NAOH ................................................................................................... 6CONCENTRAO DO CLORETO DE GLICILGLICNIO.......................................................... 7
Clculo dos Volumes Equivalentes ........................................................................ 7CLCULO DAS CONSTANTES DE IONIZAO.................................................................... 9
pKa1 ........................................................................................................................ 9pKa2...................................................................................................................... 10
CLCULO DO PONTO ISOELCTRICO (PI) ...................................................................... 10CLCULO DAS CONDUTIVIDADES INICAS .................................................................... 11GLYGLYH2
+................................................................................................................. 11GLYGLY
- ..................................................................................................................... 11
DISCUSSO/CONCLUSO ........................................................................................ 12
BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................ 13
7/29/2019 Determinao do ponto isoelctrico da glicilglicina, usando medies condutimtricas e potenciomtricas. Determi
3/14
Laboratrio de Qumica Fsica Biolgica2012/2013
2
DadosVcloretodeglicilglicnio=0.07500dm
3
|HCl|=0.10360.003moldm-3
ResultadosTabela 1 Titulao do NaOH
Ensaio Vequivalente(cm3) Vequivalentemdio(cm
3) VHCl(cm
3)
1 15,050,0415,050,04 15,000,03
2 15,050,04
Tabela 2 Tabela de resultados das medies de pH e de potenciometria datitulao do Cloreto de glicilglicnio com NaOH e respectivas 1 e 2 derivadas
Medio V(cm3)
VNaOH
adicionado
(cm3)
Vtotal
adicionado
(cm3)
k
(mScm-1
)pH
dpH/dV
(cm-3
)
Vmdio
(cm3)
d2pH/dV
2
(cm-6
)
V'mdio
(cm3)
k!!!!!
!!
(mScm-1
)
1 6,92 0,00 0,00 3,23 2,41 0,11 0,10 -0,05 0,20 3,23
2 7,11 0,19 0,19 3,18 2,43 0,10 0,30 0,74 0,39 11,2
3 7,32 0,21 0,40 3,13 2,45 0,24 0,49 -1,27 0,59 19,8
4 7,49 0,17 0,57 3,09 2,49 -0,04 0,70 0,65 0,83 26,6
5 7,75 0,26 0,83 3,05 2,48 0,12 0,95 -0,15 1,07 36,8
6 7,99 0,24 1,07 3,00 2,51 0,09 1,18 0,04 1,29 45,8
7 8,21 0,22 1,29 2,95 2,53 0,10 1,39 -0,25 1,49 53,7
8 8,41 0,20 1,49 2,92 2,55 0,05 1,59 0,37 1,68 60,9
9 8,61 0,20 1,69 2,88 2,56 0,12 1,78 -0,12 1,87 67,8
10 8,78 0,17 1,86 2,86 2,58 0,10 1,97 -0,22 2,07 73,8
11 8,99 0,21 2,07 2,82 2,60 0,05 2,17 0,41 2,28 80,6
12 9,19 0,20 2,27 2,80 2,61 0,14 2,38 -0,15 2,48 87,6
13 9,41 0,22 2,49 2,76 2,64 0,11 2,59 -0,05 2,69 94,4
14 9,60 0,19 2,68 2,73 2,66 0,10 2,79 -0,22 2,89 100
15 9,81 0,21 2,89 2,70 2,68 0,05 2,99 0,25 3,09 107
16 10,01 0,20 3,09 2,68 2,69 0,10 3,19 -0,04 3,30 113
17 10,21 0,20 3,29 2,66 2,71 0,09 3,40 0,07 3,50 119
18 10,43 0,22 3,51 2,63 2,73 0,11 3,61 -0,28 3,70 126
19 10,62 0,19 3,70 2,61 2,75 0,05 3,80 0,18 3,92 131
20 10,81 0,19 3,89 2,55 2,76 0,10 4,05 0,00 4,20 135
21 11,12 0,31 4,20 2,52 2,79 0,10 4,36 -0,09 4,50 143
22 11,43 0,31 4,51 2,49 2,82 0,07 4,65 0,15 4,81 152
23 11,71 0,28 4,79 2,47 2,84 0,12 4,96 -0,14 5,11 160
24 12,05 0,34 5,13 2,44 2,88 0,07 5,27 0,14 5,40 169
25 12,32 0,27 5,40 2,42 2,90 0,11 5,54 -0,13 5,67 177
26 12,59 0,27 5,67 2,40 2,93 0,08 5,80 0,00 5,93 184
27 12,85 0,26 5,93 2,39 2,95 0,08 6,06 0,05 6,21 191
28 13,11 0,26 6,19 2,37 2,97 0,09 6,36 -0,01 6,52 198
29 13,44 0,33 6,52 2,35 3,00 0,09 6,69 0,08 6,86 207
7/29/2019 Determinao do ponto isoelctrico da glicilglicina, usando medies condutimtricas e potenciomtricas. Determi
4/14
Laboratrio de Qumica Fsica Biolgica2012/2013
3
30 13,78 0,34 6,86 2,33 3,03 0,11 7,04 -0,14 7,20 216
31 14,13 0,35 7,21 2,31 3,07 0,07 7,36 0,12 7,50 224
32 14,42 0,29 7,50 2,30 3,09 0,10 7,65 0,01 7,79 232
33 14,71 0,29 7,79 2,28 3,12 0,11 7,93 -0,02 8,13 240
34 14,99 0,28 8,07 2,27 3,15 0,10 8,32 -0,03 8,60 247
35 15,49 0,50 8,57 2,25 3,20 0,08 8,87 0,05 9,14 259
36 16,09 0,60 9,17 2,23 3,25 0,11 9,40 0,00 9,65 27537 16,55 0,46 9,63 2,21 3,30 0,11 9,90 0,01 10,15 286
38 17,09 0,54 10,17 2,20 3,36 0,11 10,39 0,04 10,61 300
39 17,53 0,44 10,61 2,18 3,41 0,13 10,84 -0,02 11,09 311
40 17,98 0,45 11,06 2,17 3,47 0,13 11,34 0,09 11,54 322
41 18,54 0,56 11,62 2,16 3,54 0,16 11,75 -0,03 11,89 336
42 18,79 0,25 11,87 2,15 3,58 0,15 12,04 -0,06 12,22 343
43 19,12 0,33 12,20 2,14 3,63 0,13 12,40 0,09 12,64 351
44 19,51 0,39 12,59 2,14 3,68 0,17 12,88 0,06 13,10 361
45 20,09 0,58 13,17 2,13 3,78 0,20 13,32 0,03 13,46 375
46 20,39 0,30 13,47 2,12 3,84 0,21 13,59 0,13 13,71 383
47 20,63 0,24 13,71 2,12 3,89 0,24 13,84 0,31 13,99 389
48 20,88 0,25 13,96 2,11 3,95 0,33 14,14 -0,17 14,29 395
49 21,24 0,36 14,32 2,10 4,07 0,28 14,45 0,37 14,58 40450 21,49 0,25 14,57 2,10 4,14 0,38 14,72 0,78 14,87 410
51 21,78 0,29 14,86 2,10 4,25 0,61 15,02 1,12 15,15 418
52 22,09 0,31 15,17 2,09 4,44 0,91 15,28 3,26 15,41 425
53 22,31 0,22 15,39 2,09 4,64 1,77 15,55 2,81 15,70 431
54 22,62 0,31 15,70 2,09 5,19 2,65 15,86 -3,34 16,02 440
55 22,93 0,31 16,01 2,10 6,01 1,53 16,19 -2,58 16,35 451
56 23,29 0,36 16,37 2,19 6,56 0,69 16,52 -0,66 16,67 481
57 23,58 0,29 16,66 2,14 6,76 0,48 16,83 -0,26 16,98 477
58 23,91 0,33 16,99 2,16 6,92 0,41 17,13 -0,14 17,26 491
59 24,18 0,27 17,26 2,17 7,03 0,37 17,40 -0,32 17,58 502
60 24,45 0,27 17,53 2,19 7,13 0,25 17,77 -0,05 18,00 513
61 24,93 0,48 18,01 2,21 7,25 0,23 18,23 -0,06 18,48 533
62 25,37 0,44 18,45 2,23 7,35 0,20 18,73 -0,02 19,02 55163 25,93 0,56 19,01 2,26 7,46 0,18 19,31 -0,15 19,58 575
64 26,53 0,60 19,61 2,29 7,57 0,10 19,85 0,11 20,10 601
65 27,01 0,48 20,09 2,31 7,62 0,16 20,35 -0,06 20,62 622
66 27,52 0,51 20,60 2,34 7,70 0,12 20,89 -0,01 21,15 645
67 28,09 0,57 21,17 2,37 7,77 0,12 21,42 -0,02 21,66 670
68 28,59 0,50 21,67 2,39 7,83 0,11 21,90 0,01 22,15 692
69 29,05 0,46 22,13 2,41 7,88 0,11 22,40 -0,09 22,63 713
70 29,58 0,53 22,66 2,43 7,94 0,07 22,87 0,10 23,10 738
71 30,00 0,42 23,08 2,45 7,97 0,12 23,34 -0,02 23,53 757
72 30,51 0,51 23,59 2,48 8,03 0,11 23,73 0,13 23,88 781
73 30,78 0,27 23,86 2,49 8,06 0,15 24,03 -0,20 24,20 794
74 31,11 0,33 24,19 2,50 8,11 0,08 24,37 0,10 24,55 810
75 31,47 0,36 24,55 2,52 8,14 0,12 24,72 -0,05 24,91 82776 31,81 0,34 24,89 2,53 8,18 0,10 25,09 0,08 25,29 843
77 32,21 0,40 25,29 2,55 8,22 0,13 25,48 -0,04 25,69 862
78 32,59 0,38 25,67 2,57 8,27 0,11 25,89 -0,11 26,11 881
79 33,03 0,44 26,11 2,59 8,32 0,07 26,34 0,20 26,53 904
80 33,48 0,45 26,56 2,61 8,35 0,15 26,73 -0,04 26,93 925
81 33,82 0,34 26,90 2,62 8,40 0,13 27,13 0,21 27,33 942
82 34,28 0,46 27,36 2,64 8,46 0,21 27,53 -0,20 27,75 965
83 34,61 0,33 27,69 2,66 8,53 0,12 27,98 0,07 28,21 983
84 35,19 0,58 28,27 2,68 8,60 0,15 28,44 0,04 28,67 1,01x103
85 35,52 0,33 28,60 2,69 8,65 0,17 28,90 0,08 29,15 1,03x103
86 36,11 0,59 29,19 2,71 8,75 0,21 29,41 0,00 29,62 1,06x103
87 36,54 0,43 29,62 2,73 8,84 0,21 29,84 0,15 30,07 1,08x103
88 36,97 0,43 30,05 2,75 8,93 0,28 30,30 0,24 30,55 1,10x103
89 37,47 0,50 30,55 2,77 9,07 0,40 30,80 0,32 31,06 1,13x10
3
7/29/2019 Determinao do ponto isoelctrico da glicilglicina, usando medies condutimtricas e potenciomtricas. Determi
5/14
Laboratrio de Qumica Fsica Biolgica2012/2013
4
90 37,97 0,50 31,05 2,79 9,27 0,57 31,32 0,01 31,52 1,16x103
91 38,50 0,53 31,58 2,82 9,57 0,57 31,72 1,85 31,85 1,19x103
92 38,78 0,28 31,86 2,83 9,73 1,04 31,98 0,01 32,09 1,21x103
93 39,01 0,23 32,09 2,85 9,97 1,05 32,20 0,29 32,30 1,22x103
94 39,23 0,22 32,31 2,91 10,20 1,11 32,41 -2,88 32,53 1,26x103
95 39,42 0,19 32,50 2,95 10,41 0,41 32,65 0,29 32,79 1,28x10
96 39,71 0,29 32,79 2,98 10,53 0,50 32,94 -0,15 33,11 1,31x10
3
97 40,01 0,30 33,09 3,02 10,68 0,45 33,28 -0,56 33,46 1,34x10
3
98 40,39 0,38 33,47 3,10 10,85 0,25 33,63 -0,05 33,79 1,39x10
99 40,71 0,32 33,79 3,16 10,93 0,23 33,94 -0,04 34,12 1,43x103
100 41,01 0,30 34,09 3,21 11,00 0,22 34,30 -0,13 34,55 1,46x10
101 41,42 0,41 34,50 3,29 11,09 0,15 34,80 -0,04 35,10 1,52x103
102 42,01 0,59 35,09 3,39 11,18 0,13 35,40 -0,02 35,73 1,59x103
103 42,63 0,62 35,71 3,50 11,26 0,12 36,06 -0,04 36,41 1,67x10
104 43,32 0,69 36,40 3,63 11,34 0,08 36,76 0,00 37,08 1,77x103
105 44,03 0,71 37,11 3,74 11,40 0,08 37,41 -0,03 37,77 1,85x103
106 44,63 0,60 37,71 3,86 11,45 0,06 38,12 -0,02 38,48 1,94x103
107 45,45 0,82 38,53 3,99 11,50 0,05 38,85 0,02 39,24 2,05x103
108 46,08 0,63 39,16 4,09 11,53 0,06 39,64 -0,02 40,11 2,14x103
109 47,03 0,95 40,11 4,24 11,59 0,04 40,59 0,51 40,82 2,27x10
3
110 47,98 0,95 41,06 4,39 11,63 0,28 41,06 0,01 41,06 2,41x10
3
Para facilitar a interpretao dos resultados obtidos preferiu-se
apresentar alguns dos clculos, cujos resultados esto apresentados na tabelaacima. O volume de NaOH adicionado (VNaOH adicionado (cm
3)) resulta dadiferena entre os volumes medidos na bureta (V (cm3)), !"#$!"#$#%&!"% =!"#$!!!! !"#$!!, sendo i o nmero da medio. O volume de NaOH total(Vtotal adicionado (cm
3)) adicionado ao fim de cada medio calculado com baseno somatrio de todos os volumes adicionados (VNaOH adicionado (cm
3)),!"!#$!"#$#%&!"% = !"#$!"#$#%&!"% !!! .
Seguem-se valores obtidos experimentalmente e procede-se ao clculoda primeira derivada (dpH/dV (cm3)), atravs da expresso
!"#
!"=
!"!!!!!"!
!!!!!!!
.
Seguiu-se o clculo da mdia dos volumes usados na expresso anterior, ouseja, a mdia de Vi+1 e Vi. O clculo da segunda derivada resulta da expresso
!!!"
!"!=
!"#
!" !!!!
!"#
!" !
!!!"#!!!!!!!"#!. Volta a calcular-se o volume mdio recorrendo mdia
dos volumes !!"#!!! e !!"#!.
A ltima coluna refere-se ao produto entre a condutividade (k) e o fatorde correo da diluio efectuada, onde Va o volume de NaOH e o Vb ovolume de Cloreto de glicilglicnio.
7/29/2019 Determinao do ponto isoelctrico da glicilglicina, usando medies condutimtricas e potenciomtricas. Determi
6/14
Laboratrio de Qumica Fsica Biolgica2012/2013
5
k(Vglygly+VNaOH)/(Vglygly) = 135,5 VNaOH - 316X101
R
= 0,99969
k(Vglygly+VNaOH)/(Vglygly)= 47,4 VNaOH- 335
R = 0,99942
pH = 0,1137 VNaOH + 5,35
R = 0,99803
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
11,00
12,00
0,00
500,00
1000,00
1500,00
2000,00
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00
pH
k(V
glygly+VNaOH)/(Vglygly)/mScm-1
VNaOH /cm3
Tratamento de resultados
d2pH/dV2= -8,26 V'mdio + 132
R = 1
-4,00
-3,00
-2,00
-1,00
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
10,50 15,50 20,50 25,50 30,50d2pH/
dV2(
cm-3)
V'm (cm3)
Figura 1 Representao grfica dos resultados apresentados na Tabela 2. A curva acinzento representa a titulao condutimtrica do Cloreto de glicilglicnio com NaOH para a
qual se usaram os valores de !+
! e o Vtotal adicionado, enquanto que a curva a pretocorresponde titulao potenciomtrica, para a qual se usaram os valores de pH e Vtotaladicionado. Os pontos assinalados a vermelho e a azul foram usados para traar regresses
lineares. Os pontos assinalados a verde foram usados para traar uma regresso linear.
Figura 2 Representao grfica dos resultados apresentados na Tabela 2. O grfico
representa a segunda derivada, para a qual se usaram os valores de!!!"
!"!em funo do
Vmdio.
7/29/2019 Determinao do ponto isoelctrico da glicilglicina, usando medies condutimtricas e potenciomtricas. Determi
7/14
Laboratrio de Qumica Fsica Biolgica2012/2013
6
Titulao do NaOHReao de titulao
H!(aq)+ OH!(aq) H!O(l)
(estequiometria 1:1)
Procede-se ao clculo da concentrao de NaOH recorrendo aos valoresapresentados na Tabela 1 e a concentrao de HCl apresentada nos dados.
=0,103615,0010!!
15,0510!!
= 0,1033moldm!!
Clculo do erro associado concentrao de NaOH
|!"#$| = NaOH |!"#|
||
!
+
!!"#$
!"#$
!
+
!!"#$%&'!()!
!"#$%&'!()!
!
|!"#$| = 0.10330.0003
0.1036
!
+0.03
15.00
!
+0.04
15.05
!
|!"#$| = 510!!moldm!!
= . !!
7/29/2019 Determinao do ponto isoelctrico da glicilglicina, usando medies condutimtricas e potenciomtricas. Determi
8/14
Laboratrio de Qumica Fsica Biolgica2012/2013
7
Concentrao do Cloreto de glicilglicnioClculo dos Volumes Equivalentes1 V o l u m e e q u i v a le n t e
d2pH/dV2= -8,26 V'mdio + 132
Para determinar o volume equivalente 1 iguala-se d2pH/dV2=0!!"# = 15,98 0,04cm!
2 V o l u m e E q u i v a le n t ek!!!!!
!!
= 47,7 0,3!"#$ 335 6k!!!!!
!!
= 135,5 0,8!"#$ 3,1610! 310!A determinao do VNaOH no ponto de equivalncia determinada por igual asexpresses a menos de k !!!!!
!!
.
Tabela 3 Dados referentes aos volumes equivalentes 1 e 2 e diferena devolumes
Veq(1)
(cm3)
Veq(2)
(cm3)
V
(cm3)
15,98 0,04 32,2 0,5 16,2 0,5
! = !!" !
!
+ !!" !
! ! = 0,5cm!
O volume equivalente 1 foi determinado recorrendo curva potenciomtricapelo mtodo da segunda derivada, porque esta apresenta uma variao maisacentuada do pH, pelo que torna-se mais correta a determinao do primeirovolume equivalente atravs desta medio. No que diz respeito ao segundovolume equivalente, a determinao feita recorrente s mediescondutimtricas, porque a variao na inclinao das retas mais evidente do
que a variao brusca de pH na curva potenciomtrica. O escolha por estemtodo de forma a tornar a deteco analiticamente mais exata evisualmente mais fcil.
! =
!"#!"#!!!
! =0,103316,210
!!
75,0010!!
! = 0,02230moldm!!
7/29/2019 Determinao do ponto isoelctrico da glicilglicina, usando medies condutimtricas e potenciomtricas. Determi
9/14
Laboratrio de Qumica Fsica Biolgica2012/2013
8
|!"#!"#| = ! |!"#$|
||
!
+
!!"#!"#!!
!
!"#!"#!!!
!
+!
!
|!"#!"#| = 0.02230210!!
0,1033
!
+0.05
75,00
!
+0.5
16,2
!
|!"#!"#| = 710!!moldm!!
= , !!
7/29/2019 Determinao do ponto isoelctrico da glicilglicina, usando medies condutimtricas e potenciomtricas. Determi
10/14
7/29/2019 Determinao do ponto isoelctrico da glicilglicina, usando medies condutimtricas e potenciomtricas. Determi
11/14
7/29/2019 Determinao do ponto isoelctrico da glicilglicina, usando medies condutimtricas e potenciomtricas. Determi
12/14
7/29/2019 Determinao do ponto isoelctrico da glicilglicina, usando medies condutimtricas e potenciomtricas. Determi
13/14
Laboratrio de Qumica Fsica Biolgica2012/2013
12
Discusso/Concluso A glicilglicina um dipptido simples constitudo por dois resduos de
glicina. Este trabalho tinha como objectivo a determinao do ponto isoelctricoda glicilglicina atravs de medies condutimtricas e potenciomtricas.
Verificou-se que a zona de variao da curva de titulao foi maisacentuado no primeiro ponto de equivalncia (p.e.) do que no segundo.Relativamente condutimetria verificou-se que ao primeiro p.e. foi poucodetectvel na recta, sendo mais facilmente perceptvel o segundo p.e.
Assim, e de encontro ao esperado, verifica-se que a potenciometria(neste caso com elctrodo de pH), ser o mais aconselhvel para determinar oprimeiro p.e., e posterior pKa1 e que a condutimetria se aplica melhor determinao do pKa2.
Pelo mtodo da segunda derivada foi possvel determinar o Volumeequivalente (15,980,04 cm3) da primeira desprotonao que ocorre nopptido. O segundo volume equivalente (32,20,5 cm3) determinado pelaintercepo das duas rectas. Neste ltimo caso a variao junto ao ponto deequivalncia gradual e no linear. Como tal, despreza-se os valores juntodeste para um melhor ajuste. Tambm neste grfico possvel observar umaligeira curvatura ao incio que se deve presena de cloreto proveniente dapreparao do cloreto de glicilglicnio (para se obter o dipptido na formaprotonada este tratado com HCl).
Atravs da estequiometria da reaco possvel determinar aconcentrao rigorosa de cloreto de glicilglicnio (0,02230.0007 mol dm-3).
Tanto o pKa1 como o pKa2 obtidos aproximam-se dos valores tabelados(pKa1= 3,06 e pKa2 = 8,1).O Ponto isoelctrico (pI) foi calculado atravs da mdia aritmtica dos
pKa obtidos. Para este trabalho o pI foi de 5,6. Ou seja, a pH = 5,6 as cargas dodipptido so simtricas (zwitterio), pelo que a carga total nula.
Em relao s condutividades molares no foram encontrados dados naliteratura que pudessem ser usados como comparao, no entanto os valoresparecem adequados no que diz respeito ordem de grandeza e ao valorrelativo.
7/29/2019 Determinao do ponto isoelctrico da glicilglicina, usando medies condutimtricas e potenciomtricas. Determi
14/14
Laboratrio de Qumica Fsica Biolgica2012/2013
13
Bibliografia[1] L.C. Posenthal e L. C. Nathan, J. Chem. Ed., 58, 657, 1981
[2] P.W. tkins, Physical chemistry, 6th edition, Oxford university press, Oxford,1999
[3] R. Chang, Physical chemistry for the chemical and biological sciences, 3rdedition, university Science Books, Sausalito, 2000
[4]pKa Data, R. Williams, 18 de maro de 2013http://research.chem.psu.edu/brpgroup/pKa_compilation.pdf
Top Related