ESPECTROFOTOMETRIA (VI)

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INSTITUTO DE QUÍMICA 
 DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA 
 ANÁLISE INSTRUMENTAL I EXPERIMENTAL 
 PROFESSOR MARCO ANTONIO MARTINS DE OLIVEIRA 
 ESPECTROFOTOMETRIA (VI) 
 Aluna: Millena Ortiz 
 Turma: AE 
 Niterói, 2022 
 Objetivo 
 Utilizar a técnica de espectrofotometria para realizar a titulação fotométrica de Cu 2+ com EDTA 
 Introdução 
 Medidas espectrofotométricas, ou fotométricas, podem ser utilizadas na detecção do ponto final de 
 titulações, desde que haja variação na coloração das espécies envolvidas, ou de um indicador, no ponto 
 final. 
 É medido a absorbância do sistema em função do volume adicionado, em um comprimento de onda 
 pré-estabelecido. O l deve ser tal, que represente o máximo de absorção do ácido ou da base, caso sejam 
 coloridos, ou do indicador cuja cor mude no ponto final. A absorção de radiação também pode ocorrer na 
 região do ultravioleta. 
 Assim, o resultado de uma titulação espectrofotométrica é um gráfico que representa a variação da 
 absorbância, no lmax de absorção da espécie que está sendo monitorada, em função do volume do 
 titulante adicionado. 
 Esse gráfico pode apresentar formas diferentes dependendo das características da absorção de radiação 
 pelas espécies envolvidas, no comprimento de onda monitorado. A Figura 1 mostra tais possibilidades, 
 como a reação de titulado que não absorve com titulante colorido, gerando produto que também não 
 absorve no l monitorado ( Figura 1a ); formação de produto colorido a partir de reagentes que não 
 absorvem neste comprimento de onda ( Figura 1b ), além de várias outras possibilidades. Nesta figura Ɛ , 
 representa o coeficiente de absortividade molar da espécie, enquanto a, t e p representam o titulado 
 (amostra), o titulante e o produto da reação, respectivamente. [1] 
 Figura 1: Curvas típicas de titulações espectrofotométricas. 
https://www.scielo.br/j/qn/a/tZPRFmJgysdWXh7x8tck3bG/?lang=pt
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 Metodologia 
 Vide metodologia da apostila de Análise Instrumental 1. 
 Procedimento Experimental 
 Primeiramente, foi transferido 10,00 mL da solução de Cu(II) para um béquer de 150 mL e adicionado 
 40,00 mL da solução tampão de pH: 4,0. 
 Em seguida, ajustou-se o seletor de comprimento de onda em 680 nm e acertou-se o zero do 
 instrumento. Dessa forma, a cubeta foi enchida com a solução amostra e ajustou-se a absorbância em 
 zero. Retornou-se o conteúdo da cubeta ao béquer original então, realizou-se a titulação adicionando-se 
 o titulante através de uma bureta de 25 mL, agitando-se magneticamente. 
 Foi realizado incrementos do titulante de 0,5 mL. Após cada adição do titulante, agitou-se e retirou-se 
 uma pequena poção da solução que estava sendo titulada e adicionada a cubeta e mediu-se a 
 absorbância. Retornou-se com a solução ao béquer original após a medida e repetiu o processo até a 
 adição de 10 mL do titulante. No final, foram realizadas 20 análises de absorbâncias com volumes de 
 titulação variando em 0,5 mL . 
 Resultados e Discussão 
 Todos os valores de absorbância obtidos, devido ao efeito de diluição, foram corrigidos 
 multiplicando-se cada valor por (50+V)/50, onde V é o volume da solução de EDTA adicionado como 
 mostra a tabela 1. 
 Para estabelecer o ponto de equivalência da titulação foi utilizado medidas espectrométricas diante 
 do complexo formado (Cu 2+ com EDTA), visto que o cobre não pode ser detectado pelo espectrofotômetro 
 em sua forma catiônica e assim foi necessário a realização de sua complexação com um agente quelante. 
 Desta maneira, este indicador absorvente foi utilizado num comprimento de onda de 680nm. Ao suceder 
 a titulação da solução de cobre, foi adicionado a solução titulante de EDTA até que todo o cobre da 
 amostra fosse consumido, de tal modo a formar o complexo cobre-EDTA. Utilizou-se a solução tampão 
 para complexar o íon metálico e mantê-lo em solução durante toda a titulação, ou seja, tampão leva a 
 formação de quelatos bivalentes mais estáveis, assim os íons de Cu 2+ foram quantitativamente 
 complexados pelo EDTA. 
 Tabela 1: Dados experimentais obtidos na titulação espectrofotométrica de Cu 2+ com EDTA e seus valores corrigidos. 
 Volume de 
 EDTA (mL) Absorvância 
 Correção da 
 Absorvância 
 0,0 0 0,00 
 0,5 0,059 0,51 
 1,0 0,099 1,02 
 1,5 0,151 1,55 
 2,0 0,203 2,08 
 2,5 0,246 2,63 
 3,0 0,292 3,18 
 3,5 0,336 3,75 
 4,0 0,377 4,32 
 4,5 0,373 4,91 
 5,0 0,372 5,50 
 5,5 0,369 6,11 
 6,0 0,367 6,72 
 6,5 0,363 7,35 
 7,0 0,359 7,98 
 7,5 0,353 8,63 
 8,0 0,348 9,28 
 8,5 0,343 9,95 
 9,0 0,34 10,62 
 9,5 0,334 11,31 
 10,0 0,331 12,00 
 Figura 2: Gráfico 1- 
 absorvância versus volume 
 de EDTA adicionado (mL) 
 Figura 3: Gráfico 2- Curva de calibração 
 y= 0,094*x + 7,89*10 -3 
 Figura 4: Gráfico 3- Curva de calibração 
 y= -0,00824*x + 0,414 
 Verificou-se que o gráfico 1 da figura 2 obtido se enquadra em uma curva com valores de 
 absortividade molar do analito igual a zero, absortividade molar do titulante menor zero, sendo a 
 absortividade molar do produto maior que zero. Com isso, a partir da curva obtida através da análise da 
 titulação foi monitorada a absorbância do complexo. 
 O ponto final de titulação é obtido pela interseção entre os dois segmentos lineares extrapolados. 
 Assim, através dos valores encontrados da absorbância foi possível a construção de gráficos para 
 determinar o ponto final da titulação. Dessa maneira, para achar o volume do cobre foi necessário igualar 
 a equação dos gráficos das figuras 3 e 4 como mostra a seguir: 
 0,094*x + 7,89*10 -3 = -0,00824*x + 0,414 
 0,094x + 0,00824x = 0,414 - 0,00789 
 0,102x = 0,406 
 x = 0,406 / 0,102 
 x = 3,98 
 O valor obtido igual a 3,98 mL se refere ao volume de Cobre, sendo o ponto final da titulação a interseção 
 das duas retas. Com isso, para se encontrar a concentração do cobre, foi necessário multiplicar a 
 concentração do EDTA por 2 devido à estequiometria ser de 2:1 como mostra a seguir: 
 C EDTA X V EDTA = C CU X V CU 
 0,2000 mol.L -1 x 0,0398 L = 0,1 L x C CU 
 C CU = 0,2000 mol.L -1 x 0,0398 L / 0,1 L 
 C CU = 0,0796 mol.L -1 
 ● Concentração de Cobre em mg.L -1 : 
 1 mol.L -1 — 0,635 mg.L -1 
 0,0796 mol.L -1 — C CU 
 C CU = 0,0505 mg.L -1 
 Conclusão 
 Os valores de absorvância apresentados pelo espectrofotômetro estão dentro da curva de calibração. 
 Dessa forma, pode-se dizer que todo procedimento experimental foi realizado de forma satisfatória e que 
 o valor da concentração de Cu(II) possa ser considerado visto que, as equações das retas das curvas de 
 calibração nas figuras 3 e 4 apresentaram valores de 0,998 e 0,984 respectivamente que são valores 
 próximos de 1 o que significa que a linearidade da reta está em boas condições. 
 Referências 
 1- Mônica Souza Cortes; Luiz Antônio Ramos; Éder Tadeu Gomes Cavalheiro. Titulações 
 espectrofotométricas de sistemas ácido-base utilizando extrato de flores contendo antocianinas. 
 Disponível em: < https://www.scielo.br/j/qn/a/tZPRFmJgysdWXh7x8tck3bG/?lang=pt# > 
 Acesso em: 25/09/2022 
https://www.scielo.br/j/qn/a/tZPRFmJgysdWXh7x8tck3bG/?lang=pt#