129280740-A-cor-e-a-composicao-quantitativa-de-ioes-metalicos-Ana-Catarina-12B-2

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Escola Secundária de Sá da Bandeira – Santarém 
Ano Letivo: 2012/2013 
Disciplina: Química 
 
 
Atividade Laboratorial 1.5 
A cor e a composição quantitativa de soluções de 
iões metálicos 
 
 
 
Docente: Paulo Jorge Amaro Esteves 
 
 
 
 
Trabalho Realizado por: 
Ana Catarina Mendes,nº2 
12º B 
 Santarém, 5 de Dezembro de 2012 
Objetivos 
 
Com a realização desta atividade laboratorial pretende-se atingir os seguintes 
objetivos: 
 Medir e comparar as absorvâncias de várias soluções de concentração 
conhecida com a da amostra a estudar; 
 Aplicar e avaliar a Lei de Lambert-Beer para determinar a concentração de um 
ião complexo corado; 
 Traçar uma curva de calibração (absorvância em função da concentração); 
 Determinar a concentração de ferro numa água; 
 
 
 
 
Palavras-chave 
 
 
 Espetrofotometria; 
 Absorvância; 
 Lei de Lambert-Beer; 
 Reta de calibração; 
 Concentração de ferro. 
 
 
Resumo 
 
O ferro é um elemento residual presente nas águas destinadas a consumo humano, 
não podendo exceder os 200 µg/dm3 de teor em ferro. 
Quanto ao carácter químico, podemos encontrar o ferro, Fe, no 8º grupo, 4º período e 
bloco “d” da Tabela Periódica. 
A determinação da concentração de ferro presente nas águas pode fazer-se por 
espetrofotometria, usando o correspondente ao máximo de absorção para soluções 
aquosas com Fe2+ (radiação de comprimento de onda de 320 nm). 
Quando a luz atravessa uma substância, parte da energia é absorvida - absorvância. A 
absorvância pode ser medida pelo espetrofotómetro. Este aparelho compara 
quantitativamente a absorvância, através de uma solução de padrão, de uma solução-
problema. De maneira a conhecer a concentração da solução-padrão, recorre-se à Lei 
de Lambert-Beer (A= ε lC ) e traça-se uma reta de calibração. 
Nesta experiência procurou-se dosear o teor em ferro de duas soluções de água férrica 
(X e Y), reduzindo-se o ferro (III) a ferro (II) que ao reagir com a fenantrolina forma um 
complexo corado (alaranjado), cuja concentração é determinada por 
espetrofotometria. Para além disso, utilizou-se o acetato de sódio como regulador de 
pH, isto é, de maneira a fixar o pH num valor (≈3,5) de forma a evitar a precipitação de 
hidróxidos de ferro. 
 
 
 
 
 
Experimental 
 
Material: 
 Balão volumétrico 50ml (9X); 
 Espetrofotómetro; 
 Células espetrofométricas; 
 Papel absorvente. 
 
Reagentes: 
 Água destilada; 
 1,10-fenantrolina monohidratada; 
 Acetato de sódio; 
 NaCH3CO2; 
 Cloreto de hidroxilamónio; 
 Solução padrão Fe2+. 
 
Procedimento: 
1. Calculou-se a concentração do elemento ferro, expressa em mg/dm3, para cada 
solução de A a F. 
2. Calibrou-se o espetrofotómetro, ajustando-se a absorvância a zero usando a 
solução A (solução-padrão). 
3. Procedeu-se à medição e registo das absorvâncias das soluções de B a F. 
4. Posteriormente, mediu-se e registou-se a absorvância das soluções X e Y. 
5. Traçou-se a reta de calibração com os valores de absorvância e concentração 
das soluções de A a F. 
6. Com base na equação da reta de calibração traçada em 5., determinou-se a 
concentração das amostras de água diluída (X e Y). 
 
Registos 
 De Segurança 
 
Ao longo desta atividade laboratorial é fundamental o cumprimento das normas gerais 
e pessoais de segurança num laboratório, como por exemplo, o uso de bata. Também 
se salientam os riscos elétricos provenientes do uso do espetrofotómetro. 
 
1,10- Fenantrolina Monohidratada 
R25 – Tóxico por ingestão. 
R50 – Muito tóxico para os organismos aquáticos. 
R53 – Pode causar efeitos nefastos a longo prazo no ambiente aquático. 
S45 – Em caso de acidente ou indisposição consultar imediatamente um médico. 
 
Acetato de sódio 
S16 – Manter afastado de qualquer chama ou fonte de ignição – Não fumar. 
S37 – Usar luvas de borracha. 
S39 – Usar a proteção adequada para os olhos: óculos de segurança. 
Cloreto de Hidroxilamónio 
R36 – Irritante para os olhos. 
R25 – R38 – Irritante para a pele. 
R50 – Muito tóxico para os organismos aquáticos. 
S36 – Usar vestuário de proteção adequado: bata. 
S37 – Usar luvas de borracha. 
 
Ferro 
R36 – Irritante para os olhos. 
R37 – Irritante para as vias respiratórias. 
R25 – R38 – Irritante para a pele. 
S26 – Em caso de contacto com olhos lavar imediata e abundantemente em água e 
chamar um médico. 
S28 – Em caso de contacto com a pele lavar imediata e abundantemente em água, 
pelo menos quinze minutos. 
 
 De constantes e valores tabelados 
 
o 1,10-fenantrolina monohidratada (aq) 0,10% (m/v) 
o NaCH3CO2 (aq) 2 mol/dm
3 
o Cloreto de hidroxilamónio (aq) 10% (m/v) 
o Solução padrão Fe2+ 10,00 mg/dm3 
 
 
Tabla 1 - Preparação da reta de calibração e da amostra de água a analisar. 
 
 
 De observações 
Ao longo da atividade laboratorial utilizámos sempre a mesma célula para 
medir a absorvância de cada solução. 
Durante o enchimento das células com as soluções e ao coloca-las no 
espetrofotómetro, pegámos sempre na parte superior do tubo. 
 
 De dados experimentais 
 
Tabla 2 - Registo dos valores de absorvância correspondentes às soluções de B a F. 
 
 
Solução 
Solução 
padrão / cm³ 
Solução de Acetato 
de sódio / cm³ 
Solução de cloreto de 
hidroxilamónio / cm³ 
Solução de 
fenantrolina / cm³ 
 
A 0 10 1 5 
 
 
B 5 10 1 5 
 
 
C 10 10 1 5 
 
 
D 20 10 1 5 
 
 
E 25 10 1 5 
 
 
F 30 10 1 5 
 
 
Soluções Absorvância 
B 0,288 
C 0,687 
D 1,221 
E 1,509 
F 1,782 
X 0,912 
Y 0,417 
Tratamento de dados 
Formulário: 
c =
 
 
  m = C x V 
 
Solução A: 
Vi = 0 dm
3 VF = 0,050 dm
3 
Ci = 10mg/dm
3 Cf = 0 mg/dm
3 
 
Solução B: 
Vi = 0,005 dm
3 VF = 0,050 dm
3 
Ci = 10mg/dm
3 Cf = 1 mg/dm
3 
 
m = 10 x 0,005  m = 0,05 mg 
Cf = 
 
 
  Cf = 1 mg/dm3 
 
Solução C: 
Vi = 0,010 dm
3 VF = 0,050 dm
3 
Ci = 10mg/dm
3 Cf = 2 mg/dm
3 
 
m = 10 x 0,010  m = 0,1 mg 
Cf = 
 
 
  Cf = 2 mg/dm3 
 
Solução D: 
Vi = 0,020 dm
3 VF = 0,050 dm
3 
Ci = 10mg/dm
3 Cf = 4 mg/dm
3 
 
m = 10 x 0,020  m = 0,2 mg 
Cf = 
 
 
  Cf = 4 mg/dm3 
 
Solução E: 
Vi = 0,025 dm
3 VF = 0,050 dm
3 
Ci = 10mg/dm
3 Cf = 5 mg/dm
3 
 
m = 10 x 0,025  m = 0,25 mg 
Cf = 
 
 
  Cf = 5 mg/dm3 
 
Solução F: 
Vi = 0,030 dm
3 VF = 0,050 dm
3 
Ci = 10mg/dm
3 Cf = 6 mg/dm
3 
m = 10 x 0,030  m = 0,3 mg 
Cf = 
 
 
  Cf = 6 mg/dm3 
 
 
Tabla 3 - Concentrações Vs Absorvância 
 
 
Soluções Concentração (mg/dm³) Absorvância 
 
 
A 0 0 
 
 
B 1 0,288 
 
 
C 2 0,687 
 
 
D 4 1,221 
 
 
E 5 1,509 
 
 
F 6 1,782 
 
 
 
 
 
Tabla 4 - Gráfico da reta de Calibração correspondente às soluções de A a F 
 
Equação da reta de calibração: y = 0,2972X + 0,0229, em que o “y” se refere à 
absorvância e o “X” à concentração da solução. 
y = 0,2972x + 0,0229 
R² = 0,9971 
0 
0,2 
0,4 
0,6 
0,8 
1 
1,2 
1,4 
1,6 
1,8 
2 
0 1 2 3 4 5 6 7 
A
b
so
rv
ân
cu
a 
Concentração (mg/dm3) 
A partir da reta da equação anterior, acha-se a concentração das soluções-problema, X 
e Y. 
Absorvância X: 0,912 
0,912=0,2972X + 0,0229  X = 2,991 mg/dm3 
CSolução X = 2,991 mg/dm
3 
 
Absorvância Y: 0,417 
0,417=0,2972X + 0,0229  X = 1,3260 mg/dm3 
CSolução Y = 1,3260 mg/dm
3 
 
Resultados 
Concentração da SoluçãoX: 2,991 mg/dm3 
Concentração da Solução Y: 1,3260 mg/dm
3 
 
 
Conclusão 
Com a realização desta atividade laboratorial pudemos determinar a concentração de 
ambas as soluções-problema em questão (X e Y). 
Através da reta de calibração feita a partir das concentrações e absorvâncias das 
soluções de A a F, foi possível descobrir-se o valor das concentrações das soluções-
padrões. Substituiu-se na equação da reta o valor da absorvância da solução, medido 
através do espetrofotómetro e achou-se a concentração. No caso da solução X, esta 
apresenta uma concentração de 2,991 mg/dm3, pelo que, de maneira a podermos 
avaliar o seu valor, recorremos às soluções de A a F e enquadramo-la. Como a solução 
X possui uma absorvância de 0,912, valor esse que se encontra entre as soluções C e D, 
também a sua concentração deve estar compreendida entre os valores das 
concentrações das mesmas soluções (C e D). Como a concentração da solução X 
comprova essa mesma verdade, isto é, se encontra entre 2mg/dm3 (concentração da 
solução C) e 4 mg/dm3 (concentração da solução D), pudemos concluir que apesar de 
possíveis erros que puderam ter ocorrido involuntariamente, o resultado não ficou 
comprometido. Assim como a solução X, também a concentração da solução Y é 
admissível, visto que tanto o valor da sua absorvância como o da sua concentração 
encontram-se compreendidos entre os valores das soluções B e C. Assim, pudemos 
concluir que a solução Y apresenta uma concentração em ferro de cerca de 1,3260 
mg/dm3. 
Comparando-se as concentrações de teor em ferro das soluções X (2,991mg/ dm3) e Y 
(1,3260 mg/dm3) com o teor em ferro aceite pela legislação de águas de consumo 
humano (200µg/dm3), conclui-se que a concentração das soluções X e Y é muito 
elevada à que é aceite. 
Os resultados encontrados com a realização desta atividade são admissíveis, pelo que, 
os erros que puderam ter ocorrido não comprometeram os nossos objetivos. Um dos 
fatores que puderam ter contribuído para a minimização do erro foi o facto de termos 
pegado nas células na parte superior, evitando-se manchas na parte do meio da célula 
que alterariam a leitura do aparelho e, consequentemente, o resultado. Também é 
importante medir as absorvâncias de cada solução com a tampa do espetrofotómetro 
fechada, a fim de evitar possíveis erros de leitura resultantes da interferência de 
poeiras do ambiente envolvente. 
Por último, é fundamental o uso da mesma célula ao longo das diferentes medições de 
absorvância, para que o percurso ótico (l) se mantenha constante. 
Desta maneira achamos que os objetivos foram alcançados com sucesso. 
 
Bibliografia 
 Gil, V., Paiva, J., Ferreira, A., Vale, J. (2009). 12Q Química, Texto: Texto Editora. 
 Simões, T., Queirós, M., Simões, M. (2011). Química Em Contexto, 1. Metais e 
Ligas Metálicas. Porto: Porto Editora. 
 
 
Webgrafia 
 www.fmaia.com.br/OT%20010.doc. 
 http://laboratoriosescolares.net/docs/ManualSegurancaLabsEscolares/fichasde
seguranca/13_acetatodesodio.pdf 
 http://www.merckmillipore.com/brazil/chemicals/cloreto-de-
hidroxilamonio/MDA_CHEM-104619/p_9Yyb.s1LJtQAAAEWC.EfVhTl 
 http://www2.dq.ua.pt/qne/doc/AL1.5_Colorimetria.pdf 
http://www.fmaia.com.br/OT%20010.doc
http://laboratoriosescolares.net/docs/ManualSegurancaLabsEscolares/fichasdeseguranca/13_acetatodesodio.pdf
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