Descreva como você prepararia 100 mL da solução do aminoácido lisina, na concentração de
.
Passo 1
O que o enunciado dá e o que eu assumo (peguei estes números do enunciado e fiz uma suposição necessária):
- Volume final desejado:
(ou seja, ). - Concentração desejada:
. - Soluto: lisina (vou assumir que é a lisina livre, L-lisina, não o sal cloridrato). Para a L-lisina livre uso a massa molar
(valor padrão obtido somando massas atômicas). - O objetivo: descrever passo a passo como preparar essa solução no laboratório.
Observação importante (sem perguntar nada): se a amostra for lisina monoidrocloridrato (L-lysine·HCl) a massa molar difere e o procedimento numérico muda — eu mostro essa alternativa mais adiante.
Passo 2
Entendendo o conceito que usamos (aula rápida e direta): o que é concentração molar?
- Definição: a concentração molar (molaridade)
é o número de mols de soluto por litro de solução.
onde
-
é a concentração em , -
é a quantidade de matéria em mols, -
é o volume da solução em litros.
Para preparar a solução queremos encontrar quantos mols de lisina precisamos e depois converter isso em massa.
Passo 3
Calcular o número de mols necessários:
- Usamos
.
Explicação: multiplicou-se a concentração pelo volume (em litros). Resultado é
mol — é uma quantidade pequena, ótima.
Passo 4
Converter mols em massa usando a massa molar (aula prática sobre massa molar):
- Fórmula:
onde
-
é a massa em gramas, -
é o número de mols (que já calculamos), -
é a massa molar em .
Aplicando:
Arredondamento prático: pesa-se com precisão compatível com a balança; aqui eu dou
(arredondado a
), que é suficiente para preparar a solução com a concentração pedida. Comentário sobre algarismos significativos: a concentração foi dada como
(duas cifras), mas em preparação prática é normal dar a massa com 3-4 dígitos significativos se a balança permitir.
Alternativa caso a amostra seja L-lysine·HCl (sal): massa molar típica
. Nesse caso:
Por isso é importante saber qual forma você tem no frasco; eu supus a lisina livre.
Passo 5
Procedimento experimental passo a passo (o que você faz na prática — segue como fazer na prova e no laboratório):
- Reúna material: balança analítica, cápsula ou papel de pesagem, espátula, balão volumétrico de
(calibrado), proveta ou Becker para água, funil pequeno, água destilada ou deionizada, marcador para rotular. - Limpeza: verifique se o balão volumétrico está limpo e seco. Se necessário enxágue com água destilada antes de usar.
- Pesar a lisina:
- Ligue a balança, coloque o papel/cápsula e tarar (zerar).
- Pesar aproximadamente
de lisina. Anotar a massa real lida (por exemplo pode dar ). Se a balança só dá 0,01 g de precisão, ajuste arredondando adequadamente (por exemplo ).
- Transferir para o balão volumétrico:
- Usar um funil e transferir todo o pó para o balão volumétrico. Enxaguar a cápsula/papel de pesagem com 2-3 porções pequenas de água destilada e juntar essas lavagens no balão (garante que todo o soluto vá para a solução).
- Dissolver:
- Adicionar cerca de
de água destilada ao balão e agitar (girar/usar bastão de vidro) até dissolver completamente. Lisina é solúvel em água; dissolve-se com facilidade.
- Adicionar cerca de
- Completar o volume:
- Depois de dissolvido, completar cuidadosamente com água destilada até a marca de
do balão (olhar ao nível dos olhos para não erro de paralaxe). Se necessário esperar a solução esfriar se aqueceu ao dissolver, porque balões são calibrados a .
- Depois de dissolvido, completar cuidadosamente com água destilada até a marca de
- Homogeneizar:
- Tampar o balão e inverter algumas vezes para garantir mistura completa e uniformidade.
- Rotular e armazenar:
- Rotular com: nome do soluto (lisina), concentração
, volume , massa usada, data e suas iniciais. - Guardar conforme instruções de segurança (em temperatura ambiente, protegido da luz se for o caso; lisina é estável em água por algum tempo).
- Rotular com: nome do soluto (lisina), concentração
Dica prática: sempre adicione água suficiente para dissolver antes de completar até a boca — se você colocasse primeiro água até a marca e depois tentasse dissolver, correria o risco de ultrapassar a marca.
Passo 6
Verificação e ajustes (como checar se deu certo — útil na prova):
- Cálculo de verificação: se você realmente pesou
g, a concentração real é
Exemplo numérico: se
,
ou seja, acertou direitinho.
- Se a massa pesou diferente do esperado, você pode recalcular e aceitar a nova concentração ou preparar novamente.
Passo 7
Notas finais de teoria curtinhas e úteis (para entender propriedades da lisina na solução):
- A lisina é um aminoácido básico com dois grupos amino (alfa e na cadeia lateral), então em água à temperatura ambiente a forma predominante depende do pH. Valores aproximados de pKa (para referência):
, , . Isso explica que a solução de lisina tende a ser ligeiramente básica se não ajustada. - Se for necessário um pH específico na prova ou experiência, é preciso ajustar com ácido ou base e recalcular atividade/ionicidade, mas aqui o pedido foi só concentração molar, então não ajustamos pH.
Resposta
Pesar
de lisina (massa molar
), dissolver em água destilada em um balão volumétrico de
, completar até a marca e homogeneizar — obtém-se
de solução
de lisina.