Enunciado
Química - Fundamentos de química analítica, Skoog- Ed: 8º - Capítulo 30.Questões e Problemas - Ex. 33
A partir de estudos de distribuição, as espécies M e N mostram as constantes de distribuição água/hexano de 5,93 e 6,11, respectivamente (K [M]aq/[M]hex). As duas espécies devem ser separadas por eluição com o hexano em uma coluna recheada com sílica gel contendo água adsorvida. A razão VE/VM para o recheio é 0,398. (a) Calcular o fator de retenção para cada soluto. (b) Calcular o fator de seletividade. (c) Quantos pratos são necessários para se obter uma resolução de 1,5? (d) Qual deve ser o comprimento da coluna se a altura de prato do recheio é 1,9 10–3 cm?(e) Se uma velocidade linear de 6,50 cm min–1 for empregada quanto tempo vai demorar para se eluir as duas espécies?
Passo 1
Beleza pessoal?! Espero que estejam bem e super dispostos para darmos início a mais uma resolução de Química, meus futuros Walter White.
As espécies M e N têm as constantes de distribuição, K, para água/hexano 5,93 e 6,11 respectivamente. A razão para o empacotamento da coluna é igual a 0,398.
a) Para calcular o fator de retenção, kk, para cada soluto use a equação
onde K é a constante de distribuição do soluto individual M e N.
Passo 2
b) O fator de seletividade é definido como a razão entre as constantes de distribuição do soluto mais fortemente retido e do soluto menos fortemente retido.
c) O número de placas, N, necessário para a resolução de 1,5 é calculado usando a equação
onde é a resolução desejada, α é o fator de seletividade calculado e é o fator de retenção do soluto que retém por mais tempo na coluna.
d) Agora, temos que calcular o comprimento da coluna se a altura da placa for . Usamos a equação
Reorganizando esta equação, obtemos a equação para calcular o comprimento necessário da coluna:
e) A vazão é de 6,50 cm/min. Temos que determinar o tempo necessário para eluir essas duas espécies. O tempo de retenção , ou seja, o tempo necessário para o soluto aparecer na saída da coluna é definido como a soma de que é o tempo que o soluto passa em fase estacionária e que é o tempo necessário para uma espécie não retida passar pela coluna.
A vazão da fase móvel é definida como
Reorganizando esta equação, obtemos a equação para calcular o tempo morto,
Agora, temos que calcular o valor de . Usamos a equação
onde é o fator de retenção do soluto que retém por mais tempo na coluna. Reorganizando esta equação, obtemos a equação para calcular
Portanto, o tempo necessário para eluir essas duas espécies é
Resposta
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