A Determinação dos Espectros de Transmissão e de Absorção do Íon Permanganato

Determinação dos Espectros de Transmissão e de Absorção do Íon Permanganato, MnO4-

1. Introdução

        O conhecimento da absorção de luz pela matéria é a forma mais usual de determinar a concentração de compostos presentes em solução.

        A espectrofotometria, medida de absorção ou transmissão de luz, é uma das mais valiosas técnicas analíticas amplamente utilizadas em laboratórios de área básica. Através da espectrofotometria, componentes desconhecidos de uma solução podem ser identificados por seus espectros característicos ao ultravioleta, visível, ou infravermelho.

        A vantagem em utilizar compostos coloridos deve-se ao fato de eles absorverem luz visível (região visível do espectro eletromagnético).

Quando um feixe de luz monocromática atravessa uma solução com moléculas absorventes, parte da luz é absorvida pela solução e o restante é transmitido. A absorção de luz depende basicamente da concentração das moléculas absorventes e da espessura da solução.

1. Objetivos

        Determinar e expressar graficamente espectros de transmissão de espécies absorventes em função do comprimento de onda, λ, em nm; Calcular e expressar graficamente espectros de absorção de espécies absorventes em função do comprimento de onda, λ, em nm.

1. Revisão da Literatura

        No início dos métodos de análise instrumental, as análises eram feitas após a separação dos analitos (substância ou componente químico, em uma amostra, que é alvo de análise em um ensaio) de uma amostra por precipitação, extração e destilação. A geração dos produtos poderiam ser reconhecidas pela sua coloração, pontos de ebulição ou fusão, seu aroma e entre outras conclusões. Essa quantidade de analito era determinada por medidas gravimétricas.                                                                         A análise gravimétrica é um método analítico quantitativo cujo processo envolve a separação e pesagem de um elemento na sua forma mais pura possível. Mesmo existindo diversos métodos, a determinação de espectros através da transmissão e da absorção é o mais utilizado.                                                                                                         Para avaliar a região espectral correta, deve-se elaborar a curva de absorção espectral que consiste em relacionar as substâncias ou as transmitâncias nos respectivos comprimentos de ondas.

1. Materiais e Métodos

Os materiais utilizados no experimento foram:

• Espectrofotômetro
• Cubetas de espessura (1,00 + 0,01) cm
• Bureta de (10,00 + 0,05) ml
• Balão volumétrico de (50,0 + 0,3) ml
• Solução aquosa de permanganato de potássio, KMnO4 (5,00 + 0,02) x 10^-1 g/L

        Depois da orientações dadas pelo orientador do laboratório, transferimos 3,50 g/L da solução de permanganato de potássio para um balão volumétrico de 50 ml adicionando água destilada até o menisco do material.                                        Utilizando as cubetas, preenchemos uma com água destilada e a outra com a solução para fazermos as análises no espectrofotômetro. Calibrando o aparelho com a água e em seguida colocando a solução, podia-se determinar a transmitância da solução. O processo foi repetido alternando o comprimento de ondas, intervalos de 20nm entre 390nm e 650nm, determinando novas transmitâncias.                                         Obteve-se uma tabela assim:

λ	% T	A
390	49,0	0,3098
410	96,9	0,0137
430	97,7	0,0101
450	92,7	0,0329
470	80,4	0,0947
490	64,4	0,1911
510	48,7	0,3125
530	45,0	0,3468
550	57,1	0,2434
570	74,2	0,1296
590	95,2	0,0214
610	97,2	0,0123
630	98,0	0,0088
650	100,4	-0,0017

V. Resultado e discussão

        Foi calculado a concentração dos íons permanganato na solução utilizando os respectivos dados:

Solução #	𝐊𝐌𝐧𝐎𝟒 (5,00 ± 0,02) ∙ 10−1 g ∙ l −1 ml	Concentração 𝐦𝐨𝐥 ∙ 𝐥 −𝟏
A	3,50	0,00022

MMKMnO4 = (158,04 ± 0,02) g /mol

MMKMnO4 =  (5,00 ± 0,02) ∙ 10−1 g/L

Obtivemos uma concentração de:

M = (0,50 ± 0,002) =   (3,16 ± ΔC) × 10^-3