Análise Química Instrumental

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO - UEMA

CENTRO DE EDUCAÇÃO CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS - CECEN

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA – DQM

DISCIPLINA: ANÁLISE QUÍMICA INSTRUMENTAL

PROFESSOR: ALAMGIR KHAN

ALUNOS(AS): ELIANA DA SILVA, GUILHERME CARLOS, PABLO ELIAS, RAIENE LISBOA, RAILSON MADEIRA E WARNER ALEX.

EXPECTROFOTOMETRIA UV-Vis COM O KIT LEI DE BEERS

SÃO LUÍS - MA

2022

1 Introdução

A espectroscopia eletrônica, conhecida também por espectroscopia no Ultravioleta e Visível (UV-Vis), decorre da absorção de luz na faixa típica de comprimento de onda (λ) entre 190 nm e 780 nm. A luz com comprimento de onda entre 190 e 380 nm pertence a faixa ultravioleta e entre 380 e 780 nm pertence a faixa do espectro luminoso conhecido como visível. (ROEDEL et al., 2005, p. 203)

Quando a radiação interage com a matéria, uma série de processos podem ocorrer. Nesse contexto, a lei de Beer-Lambert relaciona a absorção de luz com as propriedades do material atravessada por ela, pois a quantidade de luz absorvida pela amostra é proporcional a concentração do analito.

Diante disso, para compreendermos como ocorre essa absorção, é necessário conhecermos os termos Absorbância (A) e Transmitância (T), haja vista a espectrometria de absorção molecular se baseia na medida de T (da pela relação da luz transmitida com a luz incidente e a relação matemática com a transmitância) segundo as fórmulas a seguir:

A = log(1/T) = -log(T) = log(Po/P) T = P/Po

A = log(1/T) = -log(T) = abC

onde a é uma constante denominada de absortividade (quando a concentração C é dada em g.L-1) e b é o comprimento do percurso ótico da REM.

Quando a concentração for expressa em mol.L-1, a absortividade é denominada de absortividade molar (e) a lei de Beer é escrita como: A = e.b.C

Em determinadas condições, tais como, determinado meio, caminho ótico e comprimento de onda fixos, a absorbância varia linearmente, enquanto a transmitância varia exponencialmente com a concentração da espécie absorvente. Os gráficos a seguir mostra detalhadamente estas relações:

Figura 1: Gráficos de absorbância e transmitância em relação a concentração.

Estas analises podem ser obtidas com o auxílio de instrumentos de análises sofisticados. Não obstante, com os avanços tecnológicos e a digitalização da educação surgem inúmeras ferramentas pedagógicas, tais como, quis, jogos, plataformas educativas, simuladores, etc. E nesta direção, a presente atividade de análise química instrumental utilizou de uma plataforma de simulações interativas para Ciências e Matemáticas chamada “PhET: Interactive Simulations” desenvolvida pela Universidade do Colorado. A simulação utilizada foi “Kit de Lei Beers”. Simulação na qual, é possível realizar ensaios e obter leituras dos valores de transmitância e absorbância de algumas substâncias e espécies químicas em um ambiente virtual totalmente seguro e parâmetros manipuláveis.

Figura 2: Kit Lei de Beers no PhET simulations.

2 Objetivo

Leitura por espectrofotometria UV-Vis, então elaboração do gráfico de λ ideal para (A) máxima e construção da curva de calibração a partir das absorbâncias obtidas.

3 Materiais e reagentes

A simulação foi emulada a partir de um computador pessoal e contava com os seguintes materiais e reagentes para o experimento:

Materiais:

Fonte de luz com λ de 380 a 780 nm;

Cubeta de até 2 cm;

Detector;

Reagentes:

K2CrO4 – Cromato de potássio

NiCl2 – Cloreto de níquel (II)

CuSO4 – Sulfato de cobre (II)

KMnO4 – Permanganato de potássio

4 Metodologia

Para elaboração dos gráficos de λ para A máxima efetuou-se a leitura da absorbância entre 380 a 780 nm com o intervalo de 10 nm a cada leitura. Todas as substâncias foram selecionadas para cubeta em solução a 125 mM. Os valores das absorbâncias foram anotados e copiados para planilha do Microsoft Excel, e posteriormente realizado os devidos tratamentos.

Para curva de calibração efetuou-se as leituras de absorbâncias para cada uma das substâncias nas seguintes