ESPECTROFOTOMETRIA

– INTRODUÇÃO

A espectrofotometria visível e ultravioleta é um dos métodos analíticos que utiliza a luz para medir as concentrações das soluções, através da interação da luz com a matéria.

As aplicações da espectroscopia de absorção visível/ ultravioleta são importantes para a determinação quantitativa de compostos contendo grupos absorventes. A região ultravioleta do espectro é geralmente considerada na faixa de 200 a 400 nm, e a região do visível entre 400 a 800 nm. Por meio da espectrofotometria, componentes desconhecidos de uma solução podem ser identificados por seus espectros característicos ao ultravioleta, visível, ou infravermelho.

O espectrofotômetro é um instrumento que permite comparar a radiação absorvida ou transmitida por uma solução que contém uma quantidade desconhecida de soluto, e uma quantidade conhecida da mesma substância. Estes permitem selecionar o comprimento de onda da radiação adequado à análise de um determinado componente e determinar a concentração de uma espécie em solução a partir do gráfico da variação de absorbância (ou transmitância) em função da concentração de várias soluções-padrão.

As espécies absorventes de uma amostra a serem analisadas, são colocadas num recipiente chamado de cubeta, e ao passar um feixe de radiação monocromática através da dela, uma parte da energia radiante é absorvida e a outra é absorvida pelo meio. Esta energia medida é expressa em % de transmitância ou em absorbância.

A cor das substâncias se deve a absorção de certos comprimentos de ondas da luz branca que incide sobre elas, deixando transmitir aos nossos olhos apenas aqueles comprimentos de ondas não absorvidos.

1.  Lei de Lambert-Beer

A partir desta lei é possível determinar quanta luz é absorvida pela amostra, esta dá a relação entre a intensidade da luz incidindo na solução (I0), e a intensidade da luz saindo da solução (I). A fração de luz incidente absorvida por uma solução num determinado comprimento de onda é relacionada com a espessura do caminho óptico e a concentração da amostra.

Log (I0/ I) =A = ε c l

onde:

A= absorbância

ε= absorvidade molecular ou coeficiente de extinção

c= concentração do material absorvedor

l= espessura da amostra através da qual a luz passa, ou seja, a profundidade da cubeta.

A concentração e a profundidade do caminho óptico interfere na absorbância da solução, quando estas aumentarem, maior será a absorbância da amostra. Porém, quando o caminho óptico é fixado (geralmente 1 cm) a absorbância é diretamente proporcional a concentração da amostra.

2 – OBJETIVO

Obter a concentração de uma amostra desconhecida C e construir uma curva de calibração.  

3 – PARTE EXPERIMENTAL

3.1. Preparação de solução aquosa padrão de KMnO4

Inicialmente pipetou-se 10ml de KMnO4 de concentração 0,02mol/L com fator de correção 1,0019 em um balão volumétrico (100ml), e completou-se com água destilada até o menisco.

Em seguida, preparou-se outra solução de concentração 1x10-3mol/L , diluindo 50ml da solução inicial, colocando também em balão volumétrico (100ml) e completando novamente com água destilada.

Esse procedimento foi repetido até obter-se outras três soluções com as respectivas concentrações 5x10-4, 2,5x10-4, 1,25x10-4 (mol/L).

Observação: pipeta-se sempre 50mL da solução anterior.

3.2. Leitura da absorbância.

Primeiramente utilizou-se uma cubeta com água (branca), apertando o zero, em seguida, uma cubeta preta, chamada de zero, calibrando assim o aparelho para a leitura das absorbâncias.

Ajustamos comprimentos de onda, de 400nm a 700nm, variando-os em 50nm e obteve-se a absorbância máxima, com esse valor, estabeleceu-se um intervalo de comprimento de onda, e a partir deste variou-se de 10nm em 10nm.

Através desse procedimento, com o valor da absorbância máxima, fixou-se o comprimento de onda equivalente, calibrou novamente o aparelho, e com as soluções preparadas e uma amostra desconhecida, fez-se a leitura para as absorbâncias, sem calibrar o aparelho novamente.

4 – RESULTADOS E DISCUSSÕES

Segue abaixo tabelas, seus respectivos gráficos, dos dados coletados a partir do espectrofotômetro.

Tabela 1 - 50nm

A	λ(nm)
0,296	450
0,421	460
0,577	470
0,739	480
0,925	490
1,081	500
1,119	510
1,09	520
0,969	530
0,759	540
0,632	550

Gráfico 1- Gráfico de absorbância por comprimento de onda, variando em 50nm.

[pic 1]

Tabela 2 - 10nm

λ(nm)	A
400	0,084
450	0,301
500	1,078
550	0,576
600	0,125
650	0,084
700	0,047

Gráfico 2- Gráfico de absorbância por comprimento de onda, variando em 10nm.

[pic 2]

Tabela 3 - total (50 e 10nm)

λ(nm)	A
400	0,084
450	0,296
460	0,421
470	0,577
480	0,739
490	0,925
500	1,081
510	1,119
520	1,09
530	0,969
540	0,759
550	0,632
600	0,125
650	0,084
700	0,047

Gráfico 3- Gráfico de absorbância por comprimento de onda.

[pic 3]

Tabela 4 - concentrações

C(mol/L)	A
0,125	0,255
0,25	0,519
0,5	1,117
1	2,097
2	3