Guia Completa de Propietats Químiques i Mètodes de Laboratori

1. Mètodes d'Identificació i Caracterització

Frase Correcta sobre Mètodes

✅ Els mètodes d'identificació mesuren propietats característiques de les substàncies, que permeten identificar-les, mentre que els mètodes de caracterització mesuren propietats generals, ja que només tenen com a objectiu descriure la mostra.

Justificació dels Mètodes

• Identificació: Propietats característiques → permeten reconèixer una substància.
• Caracterització: Propietats generals → descriuen però no identifiquen.

2. Propietats Característiques de les Substàncies

Resposta Correcta: Dependència de Condicions

✅ b) Depenen de les condicions en les quals són mesurades.

4. Fonts Legals per a Informació Farmacèutica

Anàlisi de Gràfiques de Canvi d'Estat

a) Explicació de la Gràfica de Temperatura vs. Temps

S'hi representa la variació de la temperatura (T) en funció del temps (t) quan s'escalfa una substància. Es mostren els canvis d'estat que pateix la substància a mesura que augmenta la temperatura.

b) Punts de Fusió i Ebullició de la Substància

• Punt de fusió: Es troba a la zona horitzontal que comença cap als 10 °C, entre els 5 i 15 minuts.
• Punt d'ebullició: Es troba a la segona zona horitzontal, al voltant dels 45 °C, entre els 45 i 60 minuts.

c) Raó dels Trams amb Pendent i Horitzontals

• Trams amb pendent: La substància està canviant de temperatura dins d'un mateix estat físic (sòlid, líquid o gas).
• Trams horitzontals: Representen els canvis d'estat. La temperatura es manté constant mentre la substància canvia de fase (fusió o ebullició).

d) Estats de la Substància en Cada Tram de la Gràfica

• 0-10 min: Sòlid (augmenta la temperatura).
• 10-15 min: Fusió (sòlid a líquid).
• 15-45 min: Líquid (augmenta la temperatura).
• 45-60 min: Ebullició (líquid a gas).

7. Utilitat del Punt de Fusió en Caracterització

El punt de fusió és més útil per caracteritzar substàncies perquè és més constant i específic per a cada substància pura, mentre que el punt d'ebullició pot variar molt amb la pressió atmosfèrica. Així, el punt de fusió és un millor indicador de puresa i identitat.

8. Determinació del Punt de Fusió amb Tub Thiele

Amb un tub Thiele es poden determinar dues temperatures:

• Inici de fusió: quan apareixen les primeres gotes de líquid.
• Final de fusió: quan tota la substància està líquida.

Aquest interval de fusió dona informació sobre:

• La identitat de la substància (si coincideix amb el valor esperat).
• La seva puresa: una substància pura té un interval molt estret (1–2 °C); un interval ampli indica impureses.

9. Dispositius Alternatius per Mesurar el Punt de Fusió

• Aparell de mesura del punt de fusió digital (ex. Mel-Temp)
• Microscopi de punt de fusió (amb escalfament controlat)

10. Definició i Utilitat de la Densitat Absoluta

La densitat absoluta és la relació entre la massa i el volum d'una substància:

ρ = m/V

S'expressa en g/cm³ o kg/m³. Ens permet identificar substàncies i determinar la seva concentració o puresa, ja que cada substància té una densitat característica.

11. Definició i Interpretació de la Densitat Relativa

La densitat relativa és la relació entre la densitat d'una substància i la densitat d'una altra substància de referència (normalment l'aigua per a líquids):

d = ρ_substància / ρ_aigua

És una quantitat sense unitats.

• Si d > 1, la substància és més densa que l'aigua (s'enfonsa).
• Si d < 1, és menys densa (flota).

12. El Picnòmetre: Ús i Avantatges en Mesura de Densitat

Un picnòmetre és un recipient de vidre precís que permet determinar la densitat de líquids amb alta exactitud, mesurant la massa del líquid que cap dins un volum fix.

Avantatge respecte al matràs aforat:

• És més precís per determinar densitats, especialment en mostres petites i treballs de laboratori analític.

13. Selecció i Ús Correcte d'un Densímetre

Cal fixar-se en:

• L'escala de densitat del densímetre (ha de cobrir el valor esperat de la mostra).
• La temperatura d'ús (normalment 20 °C, ha de coincidir o compensar-se).
• La natura de la mostra (líquids transparents, viscosos, etc.).

Un densímetre mal escollit pot donar resultats incorrectes o poc precisos.

14. Càlcul de la Densitat Absoluta

La densitat absoluta (ρ) es calcula amb la fórmula:

ρ = massa / volum

Si la massa és de 250 g i el volum és de 50 mL:

ρ = 250 g / 50 mL = 5 g/mL

16. Graus Brix i la seva Mesura amb Refractòmetre

Els graus Brix (°Bx) indiquen la concentració de sucres en una solució aquosa. 1 °Bx = 1 gram de sacarosa per cada 100 grams de solució.

Són unitats percentuals (% massa/massa).

Es poden mesurar amb un refractòmetre perquè la presència de sucre canvia l'índex de refracció de la solució. Com més sucre, més gran és l'índex de refracció, i per tant, el refractòmetre pot traduir aquest canvi en graus Brix.

19. Càlcul del pH d'una Dissolució Bàsica Forta

KOH és una base forta, per tant es dissocia completament:

KOH → K⁺ + OH⁻

[OH⁻] = 0,002 mol/L

Càlcul del pOH:

pOH = -log(0,002) ≈ 2,70

Càlcul del pH:

pH = 14 - pOH = 14 - 2,70 = 11,30

Conclusió: És una dissolució bàsica, ja que té un pH superior a 7.

20. Indicadors de pH i les seves Característiques