Questão de Química — Substâncias e suas propriedades — FGV 2025

Cromatografia em Fase Gasosa: Detector de Condutividade Térmica (DCT)

Gabarito: letra A. O sinal no DCT depende da diferença de condutividade térmica entre o gás de arraste e o analito; quando a condutividade do analito é menor que a do gás de arraste, o sinal é positivo, e quando é maior, o sinal é negativo (invertido). Como o He e o H₂ possuem condutividades térmicas muito elevadas (0,4 e 0,1, respectivamente) em comparação aos analitos (CH₄=0,05; CH₃OH=0,02; H₂O=0,01), eles geram sinais positivos, enquanto o N₂ (0,03) possui condutividade próxima à dos analitos, podendo gerar sinais negativos ou invertidos dependendo da espécie.

O DCT funciona medindo a variação da resistência de um filamento aquecido. A sensibilidade é máxima quando a diferença de condutividade térmica entre o gás de arraste e o analito é grande. O He e o H₂ são excelentes gases de arraste devido à sua alta condutividade térmica, garantindo sinais positivos para a maioria dos compostos orgânicos. O N₂, por ter condutividade térmica baixa e próxima à de muitos analitos, frequentemente resulta em picos invertidos ou sinais de baixa sensibilidade.

Alternativa A — ✅ Correta ⟵ GABARITO

O cromatograma A apresenta sinais positivos para todos os analitos, o que é consistente com o uso de He ou H₂ como gases de arraste, pois ambos possuem condutividade térmica significativamente superior à dos analitos (CH₄, CH₃OH, H₂O). O cromatograma B apresenta um pico invertido (negativo), característico do uso de N₂ como gás de arraste, cuja condutividade térmica é próxima à dos analitos, podendo resultar em inversão de sinal dependendo da espécie eluída.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Inverte a lógica dos gases. O N₂ (cromatograma A) não produziria sinais positivos consistentes para todos os analitos devido à proximidade de sua condutividade térmica com a dos compostos, enquanto o He (cromatograma B) não produziria o pico invertido observado.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Embora He e H₂ sejam gases de arraste que produzem sinais positivos, a questão pede a identificação dos gases para ambos os cromatogramas (A e B). Esta alternativa ignora a presença do pico invertido no cromatograma B, que é o diferencial para identificar o N₂.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Sugere uma mistura de gases no cromatograma A, o que não é o procedimento padrão em cromatografia gasosa, onde se utiliza um único gás de arraste por análise.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Novamente, propõe o uso de misturas de gases de arraste em um único cromatograma, o que não condiz com a técnica de cromatografia gasosa convencional.