Exercícios Absorção Molecular

Lista de Exercícios

Espectroscopia de Absorção Molecular

1) Isaac Newton separou a luz solar em várias cores usando um prisma de vidro. O material utilizado no prisma tem um índice refrativo de aproximadamente 1,61 para a luz vermelha e 1,65 para a luz azul. Qual é a velocidade de cada um desses tipos de luz enquanto passam pelo prisma?

2) O comprimento de onda mais intenso de luz que chega à terra vindo do sol tem um comprimento de onda de cerca de 500 nm. Qual é a freqüência dessa luz no espaço? Qual é o número de onda dessa luz?

Se esses cálculos fossem feitos para a luz que passa por um prisma de vidro qual seria o comportamento da freqüência, do número de onda e do comprimento de onda à medida que a velocidade da luz diminuísse?

3) O ozônio não é encontrado somente em sua forma natural na atmosfera, mas também é usado como um forte agente oxidante no tratamento de água. Uma maneira de medir a concentração de ozônio na água é por meio da sua absorção da luz ultravioleta.

Uma solução de ozônio dissolvido em água fornece um percentual de transmitância de 83,4 % quando medido a 258 nm e usando um recipiente de amostra que tenha um caminho ótico de 5,00 cm. A absortividade molar do ozônio em 258 nm é 2950 L/mol.cm.

a) Qual é a absorbância da amostra e qual é a concentração de ozônio na amostra?

b) Se nenhuma outra espécie absorvente estiver presente na amostra, que concentração de ozônio poderia se esperada para fornecer uma absorbância de 0,250 nessas condições?

4) Uma solução 7,25x10-5 mol/L de permanganato de potássio apresenta uma transmitância de 44,1 % quando medida em uma célula de 2,10 cm no comprimento de onda de 525 nm. Calcule:

a) a absorbância dessa solução;

b) a absortividade molar do permanganato de potássio.

5) Um composto orgânico insaturado deve ser examinado por espectroscopia UV-Vis. A absorbância de uma solução aquosa contendo esse composto é medida em 450 nm quando se usa um caminho ótico de 1,00 cm. O menor valor de absorbância a ser medido por esse instrumento é de 0,002 unidades de absorbância. Sabe-se que esse composto tem uma absortividade molar de 1,5 x104 L/mol.cm em 450 nm e que não há nenhuma absorbância considerável de quaisquer outros componentes na solução nesse comprimento de onda.

Qual é o limite inferior de detecção esperado para esse analito sob tais condições quando sua absorbância é medida a 450 nm?

6) Paládio(II) e ouro(III) podem ser determinados simultaneamente pela reação com metiomeprazina (C19H24N2S2). O máximo de absorção para o Pd ocorre em 480 nm, enquanto para o complexo de ouro está a 635 nm. Os dados de absortividade nesses comprimentos de onda são:

	Absortividade	Molar
	480 nm	635 nm
Complexo de Pd	3,55x103	5,64x102
Complexo de Au	2,96x103	1,45x104

Uma amostra de 25,00 mL foi tratada com excesso de metiomeprazina e subsequentemente diluída para 50,00 mL.

Calcule as concentrações em mol/L de Pd(II) e de Au(III) na amostra se a solução diluída apresentar uma absorbância de 0,533 a 480 nm e 0,590 a 635 nm quando medida em uma célula de 1,00 cm.

7) As absortividades molares do ácido fraco HIn (Ka = 1,42x10-5) e de sua base conjugada In- à 430 nm e 570 nm foram determinadas através de medidas das soluções fortemente ácidas e fortemente básicas do indicador. Os resultados foram:

	Absortividade	Molar
	430 nm	570 nm
HIn	6,30x102	7,12x103
In-	2,06x104	9,61x102

Calcule a absorbância em cada um dos comprimentos de onda para uma solução não tamponada com concentração total do indicador de 2x10-5 mol/L para uma cubeta de caminho ótico igual a 1,00 cm.

8) O quelato CuA22- exibe um máximo de absorção a 480 nm. Quando o reagente quelante está presente em excesso de pelo menos 10 vezes, a absorbância depende somente da concentração analítica do Cu(II) e obedece a Lei de Beer em uma ampla faixa de concentração.

Uma solução na qual a concentração analítica do Cu2+ é 2,3x10-4 mol/L e a do A2- é 8,6x10-3 mol/L tem uma absorbância de 0,690 quando medida em uma célula de 1,00 cm a 480 nm.

Uma solução na qual as concentrações analíticas do Cu2+ e do A2- são 2,3x10-4 mol/L e 5,0x10-4 mol/L, respectivamente, tem uma absorbância de 0,540 quando medida nas mesmas condições.

Use estas informações para calcular a constante de formação do complexo CuA22-.

9) Um químico realiza um ensaio colorimétrico que mede seletivamente o ferro.Uma fração de 20,00 mL da amostra original fornece uma leitura de absorbância de 0,367, e uma fração de 20,00 mL da mesma amostra que foi contaminada com 5,00 mL de uma solução de ferro de 2,00x10-2 mol/L dá uma absorbância de 0,538.

Qual é a concentração de ferro na amostra original?

10) Para se determinar Fe3+ em uma amostra foi usado o Método da Adição de Padrão. Foram tomadas cinco alíquotas de 2,00 mL da amostra e transferidas para cinco balões de 50,00 mL. Em cada balão foram adicionados um excesso do reagente complexante (KSCN) e alíquotas de 5,00; 10,00; 15,00 e 20,00 mL de uma solução padrão de Fe3+ de concentração 5,553 mg/L, completando-se o volume com água destilada. As absorvâncias das cinco soluções foram medidas em um espectrômetro e os valores anotados em uma tabela. Determinar a concentração de Fe3+ na amostra, em mg/L (ppm).