1. O Laboratório de Análises de Alimentos - LANA é responsável por determinar sulfonamidas em mel, leite, ovos e peixes. Sendo que o ensaio de sulfonamidas em mel deve ser realizado conforme tabela-1. Para tal ensaio o laboratório dispõe de:
  • Acetato de sódio e ácido acético a ;
  • Fluoreto de sódio e ácido fluorídrico a ;
  • Hipoclorito de sódio e ácido hipocloroso a ;
  • Amônia e cloreto de amônio a ;
  • Hidroxilamina e cloreto de hidroxilamônio a ;
Sabendo-se que um tampão eficaz obedece a seguinte relação . Explique como o analista realizou os ensaios. DADOS:
Tabela 1: Valores de pKa das sulfonamidas
Sulfonamidas pKa
Sulfadiazina 6,4
Sulfatiazol 4,0
Sulfamerazina 7,0
Sulfametazina 2,7
Sulfametoxazol 5,9
Sulfadimetoxina 6,3
Tabela 2: Constantes de Ionização
Tampão Constante de Ionização
HF
HOCl
Dado Kw

Passo 1

O enunciado dá as sulfonamidas com seus valores de pKa (Tabela 1) e vários tampões disponíveis com suas constantes de ionização (Tabela 2). Um tampão é eficaz quando seu pH está em
pH = pKa pm 1
Nosso objetivo é determinar, para cada sulfonamida, qual tampão tem seu pKa a menos de uma unidade do pKa da sulfonamida.

Passo 2

Vamos obter o pKa de cada tampe3o a partir de Ka ou Kb:
  • Para cidos:
pKa = -log10Ka
  • Para bases:
pKb = -log10Kb, pKa = 14 - pKb
Aplicando:
1. Tampe3o acetato ( Ka = 1,75times10^-5):
pKa(acetato) = -log10(1,75times10^-5) approx 4,76
2. Tampe3o fluoreto ( Ka = 6,8times10^-4):
pKa(HF) = -log10(6,8times10^-4) approx 3,17
3. Tampe3o hipocloroso ( Ka = 3,0times10^-8):
pKa(HOCl) = -log10(3,0times10^-8) approx 7,52
4. Tampe3o amf4nia ( Kb = 1,8times10^-5):
pKb(NH3) = -log10(1,8times10^-5) approx 4,74, pKa(NH4^+) = 14 - 4,74 = 9,26
5. Tampe3o hidroxilamina ( Kb = 1,1times10^-8):
pKb(NH2OH) = -log10(1,1times10^-8) approx 7,96, pKa(NH3OH^+) = 14 - 7,96 = 6,04

Passo 3

Definimos o intervalo de pH efetivo de cada tampe3o como
pKa pm 1
Logo:
  • Acetato: 4,76 pm 1 Rightarrow [3,76,;5,76]
  • Fluoreto: 3,17 pm 1 Rightarrow [2,17,;4,17]
  • Hipocloroso: 7,52 pm 1 Rightarrow [6,52,;8,52]
  • Amf4nio/amf4nia: 9,26 pm 1 Rightarrow [8,26,;10,26]
  • Hidroxilamf4nio/hidroxilamina: 6,04 pm 1 Rightarrow [5,04,;7,04]

Passo 4

Agora comparamos cada pKa de sulfonamida (Tabela 1) com esses intervalos e escolhemos o tampe3o cujo intervalo contenha o valor da sulfonamida:
  • Sulfadiazina ( pKa=6,4) em [5,04,7,04]: tampe3o hidroxilamina.
  • Sulfatiazol ( pKa=4,0) em [3,76,5,76]: tampe3o acetato (tambe9m caberia fluoreto, mas escolhemos o de pKa mais prf3ximo).
  • Sulfamerazina ( pKa=7,0) em [6,52,8,52]: tampe3o hipocloroso.
  • Sulfametazina ( pKa=2,7) em [2,17,4,17]: tampe3o fluoreto.
  • Sulfametoxazol ( pKa=5,9) em [5,04,7,04]: tampe3o hidroxilamina.
  • Sulfadimetoxina ( pKa=6,3) em [5,04,7,04]: tampe3o hidroxilamina.

Resposta

Sulfadiazina: hidroxilamina
Sulfatiazol: acetato
Sulfamerazina: hipocloroso
Sulfametazina: fluoreto
Sulfametoxazol: hidroxilamina
Sulfadimetoxina: hidroxilamina

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