Centro Universitário Anchieta Análise Química Instrumental 2016/1 Semestre - Prof.Ms. Vanderlei I. Paula Lista 3A Nome: RA

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1 Centro Universitário Anchieta Análise Química Instrumental 2016/1 Semestre - Prof.Ms. Vanderlei I. Paula Lista 3A Nome: RA 1) Qual é a relação entre *(a) absorbância e transmitância? (b) absortividade a e absortividade molar ε? 2) (a) Uma solução de um composto X dá uma leitura de absorbância de 0,446. Qual é a porcentagem de transmitância (T%)? (b) transmitância para outra amostra de X é 70,9%. Qual deverá ser a leitura de absorbância que isso corresponde? 3) Converta os seguintes dados de transmitâncias para as respectivas absorbâncias: (a) 22,7% (b) 0,567 (c) 31,5% (d) 7,93% (e) 0,103 (f ) 58,2% 4) As soluções aquosas de íons Ni 2+ apresentam como verdes. Qual o comprimento de onda da luz absorvida pela solução aquosa de íons Ni 2+? 5) O espectro de absorção do benzeno dissolvida em ciclo-hexano contém bandas em 183 de 204 e 256 nm. (a) Qual a banda que corresponde ao mais baixo transição energética? (b) Qual banda corresponde a o menor número de onda? (c) Para λ 256 nm, log ε = 2,30. Determine a concentração de um solução (caminho óptico da cela = 1,00 cm) que dá uma absorbância de 0,25. 6) Veja a figura ao lado a) Determine a concentração de Fe 2+ íons em uma solução que dá uma absorbância de 0,20. b) Determine a equação de reta do gráfico ao lado. 7) Soluções de azuleno em ciclo-hexano absorve em λ= 357nm e o valor ε para essa absorção é 3980 dm 3 mol -1 cm -1. Tal solução contida no uma célula de 1,0 centímetros de comprimento caminho dá uma absorbância 0,58. Qual é a concentração da solução? 8) Soluções de naftaleno em etanol absorve λ = 312 nm. A 2,50 x 10-3 mol dm -3 uma solução dá uma absorbância de 0,72. Determine a concentração de uma

2 solução para que a absorbância é 1,00.A célula mesma solução foi utilizada para ambas leituras. 11) Duas soluções, I, II, do mesmo composto, em um mesmo solvente e em células idênticas com concentrações de e 1, mol dm -3. Qual é a relação entre suas absorbâncias? 12) O composto K3[Fe(CN)6] absorve λ = 418nm (log ε= 3,01); as experiências são realizadas em uma célula de comprimento do caminho de 1,00 centímetros.(a) Determine a absorção da solução de concentração 6, mol dm -3. (b) Qual é a absorbância será concentração for reduzida para metade? 13) Azobenzeno tem dois isômeros geométricos mostrados na figura abaixo A e B, A isomeriza rapidamente para B. Soluções de A absorve em λ= 247nm (logε 4.06), já soluções de B absorve em λ= 316nm (logε 4.34). Encontre as absorbâncias das soluções contendo 5, mol dm -3 para A e 2, mol dm -3 para B sendo que o caminho óptico (cela) é de 1,00 cm. 14) Soluções de fenantreno, figura abaixo, em ciclo-hexano absorve em 357 nm, este valor é uma dos quatro absorções deste composto. A absorbância é medida como uma função da concentração da solução (caminho óptico de comprimento de 1,00 cm): a) Utilizar os dados acima para determinar o coeficiente de absorção molar (ε) para a banda de absorção em 357 nm. b) Por que se tem maior precisão à medição deεa partir de uma série de leituras, em vez de uma única leitura?

3 15) Uma forma comum de determinar fósforo em urina consiste em tratar a amostra, com molibdênio(vi) após se remover as proteínas, e então reduzir o complexo 12-molibdofosfato com ácido ascórbico para fornecer uma espécie de cor azul intensa. A absorbância do azul de molibdênio pode ser medida a 650 nm. Um paciente produziu ml de urina em 24 horas. Uma alíquota de 1,00 ml da amostra foi tratada com Mo(VI) e ácido ascórbico e foi diluída para um volume de 50,00 ml. Uma curva analítica foi preparada tratando-se alíquotas de 1,00 ml de soluções padrão de fosfato da mesma forma que a amostra de urina. As absorbâncias dos padrões e da amostra de urina foram medidas a 650 nm, obtendo-se os seguintes resultados: (a) Encontre a inclinação, o intercepto e o erro padrão em y da curva de calibração. Construa um gráfico da curva de calibração. Determine a concentração em ppm de P na amostra de urina e seu desvio padrão a partir da equação da reta obtida por mínimos quadrados. Compare a concentração desconhecida com aquela obtida manualmente por meio do gráfico da curva de calibração. (b) Qual massa, em gramas, foi eliminada pelo paciente por dia? (c) Qual é a concentração de fosfato na urina em mmol L ) A constante de equilíbrio para a reação é 2CrO H + Cr2O7-2 + H2O As absortividades molares para as duas espécies principais na solução de K2Cr2O7 são Quatro soluções foram preparadas dissolvendo-se 4, ; 3, ; 2, ; e 1, mols de K2Cr2O7 em água e diluindo-se a 1,00 L com um tampão a ph 5,60. Calcular a absorbância teórica (em célula de 1,00 cm) para cada solução e plotar os dados para (a) 345 nm;(b) 370 nm; (c) 400 nm.

4 Gabarito 1) Resposta: (a) A absorbância é a medida da quantidade de radiação absorvida pela amostra pela diferença da radiação inicial (Po) e radiação final (P), geralmente esse dado é obtido experimentalmente por equipamentos de análise química instrumental. A absorbância está relacionada com a medida negativa logarítmica da transmitância. A = - log T. (b) a absorvidade é uma propriedade intrínseca de cada composto, espera-se que o maior valor de absorvidade com a maior absorbância. A absorvidade depende da quantidade, geralmente utilizam-se os cálculos a fim de obter a concentração na unidade de mol/l, assim o termo refere à absorvidade molar (ε). Se o cálculo estiver disposto na concentração de massa por massa ou massa por volume a concentração de estudo geralmente é ppm (partes por milhão 10 6 ). 2) Resposta: (a) 35,8 % de transmitância. (b) absorbância 0,149. 3) Resposta: (a)a = 0,643 (b)a = 0,246 (c)a = 0,501 (d)a = 1,10 (e)a = 0,987 (f)a = 0,235 4) Resposta: Se a solução apresenta como verde, isso significa que verde é a cor complementar, ou seja, a cor não absorvida pela amostra. A cor absorvida pode ser a vermelha correspondente na faixa de nm. 5) Resposta: (a) O comprimento de onda da radiação é inversamente relacionado à energia, dessa forma o menor comprimento de onda corresponde a maior energia. A banda de menor transição eletrônica corresponde à banda com menor energia e consequentemente a banda de maior comprimento de onda (256nm). (b) O número de onda (ῡ) é outra forma de se descrever a radiação eletromagnética. É definido como o número de ondas por centímetro e é igual a 1/. Por definição, ῡ tem unidade de cm -1. Os valores de comprimento de onda 183, 204 e 256 nm apresentam respectivamente 5, cm -1, 4, cm -1 e 3, cm -1. O menor número de onda está associado ao maior comprimento de onda. (c) log ε = 2,30 é equivalente a ε = 199,52. A concentração pode ser medida por A = ε.b.c assim 0,25 = 199,52 x 1,00 x C C = 1, mol/l. 6) Resposta: a)primeiramente é necessário determinar a equação da reta do gráfico, no caso trata-se de uma função de 1 grau, assim a equação será f(x) = a + bx. Para determinar o coeficiente linear (a) basta verificar o ponto de intercepção ao eixo X quando igual à zero, o valor de Y é zero, assim a = zero. O coeficiente angular (b) é determinado pela variação de Y (ΔY) pela variação de X (ΔX). No gráfico temos o ΔY sendo como 2,2 e ΔX em 1,0 x 10 4, logo ΔY/ ΔX corresponde a 2,2x10-4. A equação ficará f(x) = 0 + 2,2x10-4 X ou simplemente f(x) = 2,2x10-4 X. Para absorbância de 0,20 temos: 0,20 = 2,2x10-4 X X = 909 concentração/mol.dm -3 b) Resposta: Idem resposta (a)

5 7) Resposta: Utilize a equação: A = ε.b.c 0,58 = 3980 x 1 x C C= 1,45x10-4 mol/dm 3 12) Resposta: A absorvidade molar pode ser calculada pelo inverso do log ε = 3,01 é equivalente a ε = 1023,2. (a) A concentração é 6, mol dm -3 assim a absorção pode ser medida por A = ε.b.c A = 1023,2 x 1,00 x 6, mol dm -3 A = 0,613. (b) A absorbância é proporcional a concentração, assim se for reduzida pela metade a concentração a absorbância irá cair pela metade (0,306). 14) a) Resposta: Absorvidade molar foi calculada na média dos pontos foi de 203,17. Concentração (c) Absorbância (A) Caminho óptico (b) Absorvidade molar (ε) 0, ,220 1,00 183,33 0, ,355 1,00 208,82 0, ,627 1,00 209,00 0, ,720 1,00 205,71 0, ,045 1,00 209,00 média 203,17 b) Resposta: Como se vê na tabela acima o valor de ε apresentou algumas flutuações, o primeiro valor se apresenta como o menor ε sendo o mais diferente de todos com desvio padrão = 11,18. A média desconsiderando o primeiro valor foi de 208,13. Concentração (c) Absorbância (A) Caminho óptico (b) Absorvidade molar (ε) Desvio Padrão 0, ,220 1,00 183,33 11,18 0, ,355 1,00 208,82 2,62 0, ,627 1,00 209,00 2,53 0, ,720 1,00 205,71 2,62 0, ,045 1,00 209,00 3,14 média 203,17 média desconsiderando o primeiro ponto 208,13

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