Você está realizando uma análise em cromatografia gasosa (CG) para separar uma mistura de três compostos orgânicos voláteis: etanol (C2 H5 OH), acetona (CH3 COCH3) e hexano (C6 H14). A análise é realizada utilizando uma coluna capilar não polar e uma fase móvel inerte (helio), com uma temperatura de forno programada começando a 50^circ C e aumentando até 150^circ C. O fluxo de gás é ajustado para 1,2 mL / min.
Você foi informado sobre os pontos de ebulição dos compostos:
Etanol: 78,37^circ C; Acetona: 56,05^circ C; Hexano: 68,7^circ C
Com base nos pontos de ebulição dos compostos, qual composto será eluído primeiro na cromatografia gasosa? Justifique.

Passo 1

Beleza, temos uma mistura de etanol (C₂H₅OH), acetona (CH₃COCH₃) e hexano (C₆H₁₄) sendo separada por cromatografia gasosa numa coluna capilar não-polar com H₂e­l­i­o como fase móvel. A temperatura do forno vai de 50 °C a 150 °C e o fluxo é 1,2 mL/min. Nos deram os pontos de ebulição:
  • Etanol:
  • Acetona:
  • Hexano:
Conteúdo: cromatografia gasosa (CG) e retenção relacionada à volatilidade (ponto de ebulição) e polaridade da fase estacionária. Vamos usar esses conceitos para decidir quem sai primeiro.

Passo 2

Na CG, o que determina principalmente o tempo de retenção é a volatilidade do composto (ligada ao ponto de ebulição) e a afinidade com a fase estacionária.
  1. Volatilidade: quanto menor o ponto de ebulição, mais volátil o composto e mais rápido ele migra junto com o gás móvel.
  2. Fase estacionária não-polar: os compostos “grudam” menos na coluna quando são menos polarizados e têm menor ponto de ebulição.
Logo, em coluna não-polar, o composto com menor ponto de ebulição tende a eluir primeiro, porque ele passa menos tempo “esticando” interações de van der Waals com o interior da coluna.

Passo 3

Agora, só comparar:
  • Acetona: (mais baixa)
  • Hexano:
  • Etanol:
A acetona tem o menor ponto de ebulição → maior volatilidade → menor retenção.

Resposta

O primeiro composto eluído será a acetona, pois ela tem o menor ponto de ebulição e, consequentemente, o menor tempo de retenção na coluna não-polar.

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