Coeficiente de Partição

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1 Físco-Químca Expermental Coefcente de Partção 1. Introdução Suponha dos solventes A e B, parcalmente mscíves à temperatura T, formando as fases α (uma solução dluída de B na fase A) e β (uma solução dluída de A na fase B). Se adconarmos o soluto ao sstema, ele se dstrburá entre as fases α e β, de modo a satsfazer μ α = μ β. Consderando a escala de concentração, temos: μ = μ 0 + RTln(γ x ), μ 0 = μ (T, P), γ 1 se x 1 (1) μ 0,α + RTln ( γ α c α c 0 β β ) = μ 0,β γ + RTln ( c c 0 ) ln ( γ α α c γ β β c ) = (μ 0,α μ 0,β ) RT K AB, c α β c = γ β 0,α 0,β α γ e[ (μ μ RT)] (2) A grandeza K AB, c α β é a relação entre as concentrações do soluto nas duas fases, e é c chamada de coefcente de partção (ou coefcente de dstrbução) para o soluto nos solventes A e B, dadas temperatura e pressão. K AB, não é exatamente gual à razão entre as solubldades de em A e B porque as fases e não são A puro e B puro. A Equação 2 nada mas é que a relação G 0 = RTlnK 0 para a reação ( ) ( ). Quando as quantdades de nas fases e mudam, a razão entre os coefcentes de atvdade na Equação 2 muda, e as concentrações de B na fase e A na fase também mudam. Portanto K AB, depende de quanto fo adconado ao sstema e não é uma constante verdadera, a não ser que e sejam soluções dluídas deas. O valor de K AB, tabelado na lteratura é o valor correspondente a soluções muto dluídas de em e, onde os coefcentes de atvdade são muto próxmos de 1 e a composção das fases e são muto próxmas do que seram na ausênca do soluto. O conhecmento do coefcente de partção é muto mportante para procedmentos de extração por solvente. Por exemplo, o coefcente de partção octanol/água (K OW ou P) de um c oct soluto entre as fases 1-octanol e água é cágua, onde oct denota a fase rca em octanol. O KOW é amplamente utlzado em estudos de medcamentos como uma medda de quanto um soluto se dstrbu entre uma fase orgânca e uma fase aquosa. Um medcamento com um K OW alto demas tem a tendênca de se acumular no tecdo adposo do corpo, podendo não alcançar a meta pretendda. Um medcamento com K OW baxo demas não atravessará faclmente as membranas celulares (que são parecdas com lpídeos). 2. Objetvos Verfcar a dstrbução de um soluto entre dos líqudos mscíves.

2 Físco-Químca Expermental Calcular o coefcente de partção do ácdo acétco num sstema bfásco clorofórmoágua. 3. Expermental 3.1. Materas Água destlada 01 bureta Clorofórmo 02 erlenmeyers de 125 ml Ácdo acétco 02 provetas de 50 ml NaOH 0,4 mol/l 02 ppetas graduadas de 1 e 2 ml Fenolftaleína 02 ppetas volumétrcas de 5 ml 06 béqueres de 50 ou 100 ml 3.2. Procedmento Numere os béqueres de 1 a 6 e prepare msturas de água, clorofórmo e ácdo acétco conforme ndcado na Tabela 1. Agte fortemente cada uma das msturas por, pelo menos, 10 mnutos e depos, dexaas em repouso, a temperatura ambente, por mas 15 mnutos. Prepare soluções de NaOH nas concentrações de 0,02 mol L -1 e 0,04 mol L -1. Retre 5 ml da fase aquosa para um erlenmeyer e adcone 40 ml de água e algumas gotas de fenolfteína. Determne, por ttulação com a solução aproprada de NaOH (Tabela 2), a quantdade de ácdo acétco na fase aquosa. Repta o procedmento para as demas msturas. Repta o procedmento acma, agora com 5 ml da fase orgânca de cada mstura. Tabela 1. Volume de cada componente nas msturas a serem estudadas. Mstura V água (ml) V clorofórmo (ml) V ác. acétco (ml) , , , , , ,5 Tabela 2. Concentração de NaOH adequada para ttular a fase orgânca e a fase aquosa em cada mstura. Mstura Fase aquosa (mol L -1 ) (mol L -1 ) 1 0,4 0,02 2 0,4 0,02 3 0,4 0,04 4 0,4 0,04 5 0,4 0,04 6 0,4 0,04

3 Físco-Químca Expermental Folha de Dados Nomes: Tabela 1. Dados obtdos nas ttulações com NaOH para as fases aquosas e orgâncas de cada mstura. Mstura V NaOH gasto (ml) C ác. acétco (mol L -1 ) 1 Fase aquosa 2 Fase aquosa 3 Fase aquosa 4 Fase aquosa 5 Fase aquosa 6 Fase aquosa Observações:

4 Físco-Químca Expermental Utlze esta folha e mas quantas forem necessáras para apresentar os cálculos efetuados para responder os dados na Tabela 1.

5 Físco-Químca Expermental Questonáro Nomes: 1. Com a determnação da concentração de ácdo acétco em cada fase das 6 msturas, calcule o coefcente de partção do ácdo acétco no sstema bfásco clorofórmo-água 2. Dscuta a dstrbução do ácdo acétco nas dferentes fases. 3. Comente as possíves fontes de erro envolvdas neste expermento. 4. Qual a mportânca do coefcente de partção octanol/água (P), geralmente expresso como log P, para a ndústra farmacêutca? Descreva como o valor de log P se relacona com a afndade do soluto pelas fases aquosa e orgânca. Tabela 1. Logartmo decmal do coefcente de partção octanol/água (P) para algumas substâncas. Substânca log P Metanol -0,74 Etanol -0,30 Acetona -0,24 Ácdo acétco -0,17 Éter detílco 0,89 Fenol 1,48 Benzeno 2,13 Pentano 3,45 Hexano 4,00