Explique o mecanismo de retenção para as seguintes fases estacionárias
(a) liquido.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para explicar o mecanismo de retenção na fase estacionária líquida. Isso faz parte da cromatografia líquida, que é uma técnica usada para separar componentes de uma mistura. Para resolver, vamos precisar entender como os compostos interagem com a fase estacionária líquida para serem retidos durante a separação.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que na cromatografia líquida, temos duas fases: a móvel (o solvente que carrega a mistura) e a estacionária (o material que fica parado no meio). No caso da fase estacionária líquida, ela é composta por líquidos imobilizados na coluna.

Passo 3

O mecanismo de retenção ocorre porque os componentes da mistura têm diferentes afinidades pela fase estacionária e pela fase móvel. Quando um composto tem maior afinidade pela fase estacionária, ele fica retido por mais tempo na coluna.

Passo 4

Isso acontece devido a interações como ligações de hidrogênio, forças de Van der Waals ou interações hidrofóbicas entre os compostos e a fase estacionária líquida. Quanto mais forte a interação, maior a retenção.

Passo 5

Além disso, a polaridade da fase estacionária líquida pode afetar a retenção. Se a fase estacionária for polar, compostos polares serão mais retidos, e o contrário para fases estacionárias não polares.

Passo 6

Essas interações equilibram-se com a eluição dos compostos pela fase móvel. A separação acontece porque cada componente tem um tempo de retenção diferente, permitindo que sejam separados na saída da coluna.

Resposta

Então, o mecanismo de retenção na fase estacionária líquida se dá pelas interações específicas entre os componentes da mistura e a fase estacionária. Compostos com maior afinidade pela fase estacionária são retidos por mais tempo devido a interações como ligações de hidrogênio e forças de Van der Waals, resultando na separação efetiva dos componentes na cromatografia líquida.

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Liste os tipos de substâncias para as quais os seguintes métodos cromatográficos são mais adequados
(e) exclusão por tamanho.
Um dos estudos de cinética química de maior significado histórico foi o de M. Bodenstein da reação em fase gasosa: , e da reação inversa, com as constantes de velocidade e (Z. Physik. Chem. 29, 295 (1899)). Estas constantes, em função da temperatura, são:
647 666 683 700 716 781
0,2300 0,5880 1,3700 3,1000 6,7000 105,90
0,0140 0,0379 0,0659 0,1720 0,3750 3,5800
Demonstre que estes dados são compatíveis com a teoria da colisão das reações bimoleculares em fase gasosa.
Nota #1: Pode-se argumentar sobre o comportamento esperado (análise qualitativa) da constante de velocidade frente à variações de temperatura, tendo como base a equação de Arrhenius e a equação da Teoria das Colisões Reativas: o que ambas preveem quando a temperatura aumenta? No entanto, pode-se testar o ajuste dos dados (análise quantitativa), comparando-se as previsões de ambas quanto ao valor da energia de ativação ( , segundo a equação de Arrhenius - EA) e da energia crítica de reação ( , segundo a equação da Teoria das Colisões Reativas - TC): sem que seja necessário um ajuste gráfico, pode-se estimar o valor de e de comparando-se (aos pares: 1 com 2, 2 com 3,…) os valores das constantes experimentais para cada temperatura correspondente. Deduza as expressões para (a partir da equação de Arrhenius) e de (da equação da Teoria das Colisões Reativas) e mostre que:
1 2 3 4 5 6
T/K 647 666 683 700 716 781
k/22,4 0,2300 0,5880 1,3700 3,1000 6,7000 105,90
- (2/3) (5/6)
- 174,3 185,4 188,1 197,8 194,3
- 177,0 188,2 190,9 200,7 197,4
0,0140 0,0379 0,0659 0,1720 0,3750 3,5800
- (1/2) (2/3) (3/4) (4/5) (5/6)
- 185,1 120,3 221,4 200,0 158,3
- 187,8 123,1 224,3 203,0 161,4
O que se pode concluir destes resultados?
Nota #2: O ajuste dos dados experimentais a uma reta facilita a comprovação de que estes podem ser previstos pelo modelo que está sob verificação. Segundo a equação de Arrhenius, um gráfico de deve levar a uma reta, se o fator de frequência e a energia de ativação forem independentes da temperatura. A partir da Teoria das Colisões Reativas, o gráfico de deve levar a uma reta (verifique isto). Compare os ajustes dos dados referentes a e à equação de Arrhenius (a partir do gráfico de ) e à equação da Teoria das Colisões Reativas (a partir do gráfico de .
[Resp.: Questão teórica]
Explique o mecanismo de retenção para as seguintes fases estacionárias
(e) exclusão por tamanho.
Com base nos dados abaixo, calcule a resolução obtida entre os componentes A e B. Sabendo-se que os dados desta separação cromatográfica foram obtidos em uma coluna de 3 m , calcule o comprimento de coluna mínimo para que a resolução assuma o valor de 1,5.
Componente
Componente não retido 1,5 -
Componente A 12 0,75
Componente B 16 1