PRÁTICA 2 – FOTOMETRIA DE EMISSÃO EM CHAMA: Determinação de Na+ e K+ em amostras sintéticas

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO

UNIDADE ACADÊMICA DE SERRA TALHADA

COORDENAÇÃO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA

 

PRÁTICA 02

PRÁTICA 2 – FOTOMETRIA DE EMISSÃO EM CHAMA: Determinação de Na+ e K+ em amostras sintéticas

Aluno: Alberis Gonçalves Pereira

Alice da Silva Amaral

Andreza Jayane Nunes de Siqueira

Hermógenes Bezerra Maia

Joseane Mendes de Oliveira

Disciplina: Química Analítica C

Professor: Dr. Marcelo Batista de Lima

Período: 2017.1

Serra Talhada, Pernambuco

10 de Julho de 2017

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SUMÁRIO

Fundamentação Teórica	3
Objetivo	4
Experimental	6
3.1. Materiais e reagentes	6
Procedimento	7
Resultado e discussão	8
Conclusão	14
Referências bibliográficas	15
Anexo	11

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1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Desde muitos séculos sabe-se que muitos materiais podem emitir luz quando submetido a uma fonte de energia. A explicação para esses fenômenos relaciona-se com a estrutura eletrônica dos átomos e suas características. Quimicamente, os estudos realizados e apresentados no modelo de Borh nos diz que os elétrons de cada átomo apresentam valores definidos de energia, sendo que no estado fundamental os elétrons do átomo de um determinado elemento possui valores definidos de energia relacionados com ás orbitas ou nível eletrônico que os elétrons pertencem. Ao passar do seu nível de energia para um nível de energia mais elevado é necessário que haja a absorção de certa quantidade de energia (Atkins, 2006).

        Ao retornar do estado excitado (nível de maior energia) para o estado fundamental (nível de menor energia) os elétrons podem emitir a energia correspondente na forma de radiação eletromagnética - luz de determinada frequência, isto é, monocromática (Nery e Fernandez, 2004). Gracetto, Hioka e Filho  (2006) ainda nos diz que:

A origem das cores geradas pela presença de metais nas chamas está na estrutura eletrônica dos átomos. Com a energia liberada na combustão, os elétrons externos dos átomos de metais são promovidos a estados excitados e, ao retornarem ao seu estado eletrônico inicial, liberam a energia excedente na forma de luz. A cor (ou os comprimentos de onda) da luz emitida depende da estrutura eletrônica do átomo. (GRACETTO, HIOKA E FILHO, 2006).

        

Os saltos eletrônicos de qualquer nível mais externo para o nível mais interno correspondem a radiações visíveis do espectro eletromagnético, que vão do vermelho ao violeta (Figura 1).

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Figura 1: Comprimentos de onda de radiação eletromagnética característicos em de várias regiões do espectro eletromagnético.

O conhecimento relacionado a este comportamento dos elétrons proporcionou importantes estudos e o desenvolvimento de técnicas analíticas de análise, entre elas podemos citar o teste de chama usado na identificação quantitativa da cátions presentes nas amostras levadas ao contato com a fonte de energia. O método se baseia no espectro de emissão característico que cada elemento emite ao receber energia de um determinada fonte (Tolentino e Filho, 1996).[pic 3]

        Outra técnica que podemos destacar é a espectroscopia de emissão atômica em chama. Trata-se de um técnica instrumental que utiliza a medição quantitativa da emissão óptica de átomos excitados para determinar a concentração da substância a ser analisada. Para a realização deste tipo de análise é usado um aparelho especifico chamado fotômetro de chama (Figura 3).[pic 4]

Nesse aparelho os átomos do analito em uma solução são aspirados na região de excitação onde são dissolvidos, vaporizados e atomizados por uma chama. Esta fonte de atomização a altas temperaturas fornece energia suficiente para promover os átomos a altos níveis de energia, conhecido como processo de absorção. Os átomos voltam a níveis mais baixos emitindo luz ao qual é chamado como processo de emissão. A figura abaixo mostra o esquema das reações que acontecem na chama.

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Figura 3 - Esquema dos processos que ocorrem no fotômetro de chama

Uma das principais características dos fotômetros de chama é a sua alta versatilidade, que permite que ele seja utilizado em inúmeros setores da indústria, como na determinação de metais alcalinos e matais alcalinos terrosos em amostras diversas (solubilizadas em água ou solventes orgânicos) e na determinação de íons metálicos normalmente Na, K, Li e Ca em amostras biológicas, tais como soro sanguíneo, urina e outros fluídos biológicos. O uso correto do aparelho e calibração do mesmo permite com que a análise de dados apresentem resultados satisfatórios, entretanto é visto que tal procedimento consome bastante amostra, conforme o tipo de análise realizada (Okumura, Carvalho E Nóbrega, 2004).

Diante das informações apresentadas o presente relatório tem como objetivo a determinação de íons potássio e sódio em diferentes soluções a partir da espectrometria de emissão em chama, a fim de conhecer e manuseiar o instrumento analítico em análises químicas.

2. OBJETIVO

2.1. OBJETIVO GERAL

Estimar a partir da curva analítica, a concentração de Na+ e K+ em todas as amostras.

2.2. METAS

Preparar soluções padrão de Na+ e K+;

Construir uma curva analítica;

Aplicar o método por adição de padrão (MAP) à análise das amostras 2 e 3.