Relatório aula prática - ESPECTROFOTOMETRIA

Prévia do material em texto

ESPECTROFOTOMETRIA 
Natália Cristina Ramos 
Centro de Educação Profissional Renato Ramos da Silva 
2° Módulo – Técnico em Análises Químicas 
Professora Camila Ramos – Análise Instrumental 
 
Lages, 2022. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Nos dias 21, 26 e 31/10, realizou-se aulas 
práticas de Laboratório de Química, sendo o 
conteúdo da aula a espectrofotometria, com o 
uso do espectrofotômetro manual para analisar 
amostras de KMnO4 e K2CrO4. Posteriormente, 
estudou-se os cálculos que envolvem esse tipo 
de análise. 
A espectroscopia de absorção no UV-VIS tem 
ampla aplicação em laboratórios de análises e 
pesquisas físicas, químicas, bioquímicas, 
farmacológicas, etc. Inúmeras vantagens 
contribuem para sua popularidade; a principal, 
é o fato de ser uma técnica espectroscópica 
quantitativa. Aliado a isto, a técnica tem baixo 
custo operacional, é de fácil utilização e produz 
resultados de interpretação geralmente bastante 
simples. Em laboratórios analíticos, esta técnica 
é muito utilizada na quantificação direta de 
pequenas moléculas orgânicas e inorgânicas, de 
macromoléculas como proteínas e ácidos 
nucléicos ou na quantificação indireta de 
espécies inorgânicas, orgânicas e biológicas. 
(GALO, COLOMBO, 2009). 
De forma geral, a espectrofotometria se 
constitui em: uma fonte de radiação, que pode 
ser uma lâmpada incandescente, a amostra e um 
detector. É na fonte de radiação que deve haver 
um modo de controle e seleção do comprimento 
de onda que deve incidir na amostra, o que é 
feito por meio de filtros ou 
monocromatizadores (prismas). O prisma 
separa esse feixe de luz monocromática em seus 
diferentes comprimentos de onda e nos permite 
saber a quantidade de luz absorvida pela 
solução correspondente a cada comprimento de 
onda. A amostra deve estar contida em um 
recipiente típico denominado cubeta. Já o 
detector é um instrumento sensível à radiação e 
servirá para refletir uma medida da intensidade 
da mesma, por meio da conversão do sinal 
percebido em um valor numérico 
(PETKOWICZ, et al., 2007). 
Segundo PORTELA (2016), o resultado 
alcançado em uma análise pela 
espectrofotometria é o conjunto das 
absorbâncias correspondentes aos vários 
comprimentos de onda, o que se denomina 
espectro de absorção. Esse espectro varia de 
substância para substância ou de solução para 
solução, já que depende de características 
inerentes às mesmas. Assim, por exemplo, no 
caso de uma substância ou solução de cor verde, 
a luz verde será refletida e não absorvida pela 
 
substância, que tende a absorver apenas 
comprimentos de onda correspondentes ao 
vermelho (cor complementar ao verde). 
 
2. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
2.1 Materiais Utilizados 
 
Vidrarias Equipamentos Reagentes 
Balão 
volumétri
co (100 
ml) 
Espectrofotômetro Água 
destilada 
Pipetas 
graduadas 
Cubeta KMnO4 
Pipetas 
volumétri
cas 
Balança analítica Balança 
analítica 
Frascos 
âmbares 
 
Tabela 1: materiais utilizados. 
 
2.2 Procedimento Experimental 
 
A turma foi dividida em dois grupos a fim de 
preparar soluções a partir de 2 reagentes: 
KMnO4 (permanganato de potássio) e K2CrO4 
(cromato de potássio). 
A partir de uma solução 0,02 mol/L de KMnO4, 
preparou-se outras 8 soluções, adicionando-se 
pequenas porções da solução original em balões 
volumétricos de 100 ml; o mesmo 
procedimento ocorreu com o K2CrO4, apesar das 
porções da solução original serem diferentes. 
Enquanto foram adicionados de 1 ml a 6 ml de 
permanganato de potássio nas novas soluções, 
as de cromato de potássio ficaram entre 0,5 ml 
a 4 ml. 
Então, rotulou-se os frascos âmbares e as 
soluções de diferentes concentrações foram 
armazenadas. 
O uso do espectrofotômetro também foi 
dividido conforme os dois grupos previamente 
estabelecidos. Os estudantes aprenderam a 
maneira correta de se colocar a amostra na 
cubeta, calibrar o branco, além de como 
manusear o equipamento analítico. 
No primeiro momento, analisou-se a 
absorbância das soluções de 3 ml de KMnO4 e 
1,25 ml de K2CrO4, variando-se os 
comprimentos de onda. 
Depois, analisou-se a absorbância de cada uma 
das soluções preparadas para o comprimento de 
onda com a maior absorbância para cada um dos 
reagentes. O processo foi feito em duplicata, 
então obteve-se a absorbância média entre duas 
amostras de mesma concentração. 
Por fim, os estudantes, em sala de aula, 
realizaram os cálculos para descobrir a 
concentração molar das soluções analisadas e a 
equação da reta que relaciona absorbância e 
concentração, para descobrir a concentração 
desconhecida de uma amostra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Absorbância x Concentração 
Para os dois reagentes analisados, há tabelas 
com a concentração molar da solução e sua 
absorbância média. Na análise do 
permanganato de potássio, utilizou-se o 
comprimento de onda de 525 nm e do cromato 
de potássio, o de 372 nm (medidas com maior 
absorbância observadas em outras soluções 
anteriormente). 
Esse tipo de procedimento, realizar a análise de 
várias amostras de uma mesma substância com 
concentrações diferentes, é realizado para se 
construir a curva padrão, a fim de se encontrar 
a constante de proporcionalidade de absorção. 
Levando-se em conta somente a análise desses 
dados, entende-se que quanto maior a 
concentração da amostra, maior é a sua 
absorbância, ou seja, consegue absorver mais a 
radiação em um comprimento de onda 
específico. Para se calcular a concentração 
molar de cada solução, usou-se a fórmula da 
diluição: Cinicial * Vinicial = Cfinal * Vfinal. 
Devido essa proporcionalidade entre os dados, 
também foi possível estabelecer a relação da 
concentração com a absorbância, através de 
uma equação da reta: 
Absorbância (y) = a * concentração (x) + b 
KMnO4: Abs = 2050 * C + 0,05 
K2CrO4: Abs = 4000 * C – 0,06 
Com essa equação, pôde-se descobrir a 
concentração de uma amostra de KMnO4, que 
apresentou uma absorbância média de 0,95. 
Obteve-se um resultado igual a 4,4 * 10-4 mol/L. 
 
Solução 
KMnO4 
Concentração 
Molar 
(mol/L) 
Absorbância 
Média 
1 ml 2 * 10-4 0,46 
2 ml 4 * 10-4 0,87 
2,5 ml 5 * 10-4 1,13 
3 ml 6* 10-4 1,34 
3,5 ml 7 * 10-4 1,57 
4 ml 8 * 10-4 1,79 
4,5 ml 9 * 10-4 1,99 
6 ml 1,2 * 10-3 2,50 
Tabela 2: dados das soluções de KMnO4. 
Figura 2: soluções de diferentes 
concentrações de permanganato de potássio. 
Fonte: a autora. 
Figura 1: espectrofotômetro 
manual. Fonte: a autora 
 
 
Solução 
K2CrO4 
Concentração 
Molar 
(mol/L) 
Absorbância 
Média 
0,5 ml 1 * 10-4 0,34 
0,75 ml 1,5 * 10-4 0,54 
1 ml 2 * 10-4 0,70 
1,25 ml 2,5 * 10-4 0,93 
1,5 ml 3 * 10-4 1,22 
2 ml 4 * 10-4 1,57 
2,5 ml 5 * 10-4 2,5 
4 ml 8 * 10-4 2,5 
Tabela 3: dados das soluções de K2CrO4. 
 
Gráfico 1: construído com os valores da tabela 1. 
 
Gráfico 2: construído com os valores da tabela 2. 
 
Absorbância x Comprimento de Onda 
O melhor comprimento de onda para uma 
solução é o comprimento de onda com maior 
absorção da luz e, portanto, menor 
transmitância, ou seja: maior absorbância e 
menor transmitância. A transmitância é a 
grandeza complementar à absorbância, 
medindo a quantidade de luz que a amostra não 
consegue absorver, ou seja, que passa por ela 
sem sofrer desvios. 
No gráfico comprimento de onda x absorbância 
(denominado como espectro de absorção), é 
possível observar qual o melhor comprimento 
de onda para a captação da luz em cada 
substância. 
KMnO4: 
Comprimento de 
Onda 
Absorbância 
430 0,245 
450 0,261 
470 0,402 
480 0,536 
490 0,691 
500 0,878 
505 1,023 
510 1,052 
515 1,202 
520 1,340 
530 1,258 
540 1,195 
560 0,769 
580 0,378 
Tabela 4. 
 
K2CrO4: 
Comprimento de 
Onda 
Absorbância 
320 0,260 
330 0,255 
340 0,352 
355 0,572 
360 0,616 
365 0,663 
370 0,675 
372 0,679 
374 0,670 
376 0,655 
380 0,6100
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 2 4 6 8 10
Concentração Molar x 
Absorbância Média K2CrO4
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 2 4 6 8 10
Concentração Molar x 
Absorbância Média KMnO4
 
385 0,533 
390 0,440 
400 0,240 
410 0,137 
Tabela 5. 
 
Gráfico 3: construído com os valores da tabela 4. 
 
Gráfico 4: construído com os valores da tabela 5. 
 
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
A prática foi importante para a formação dos 
estudantes, uma vez que o espectrofotômetro é 
um equipamento bastante utilizado nas análises 
químicas e necessita ser manuseado de maneira 
correta a fim de se obter resultados mais 
precisos possíveis. 
Além disso, o estudo das equações e construção 
dos gráficos também foram essenciais, pois a 
partir dessas inferências matemáticas estudos 
sobre as propriedades e usos das substâncias 
analisadas podem ser realizados. 
 
REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO 
 
Aula Prática de Análise Instrumental, 
Professora: Camila R Ávila. Realizada nos dias 
21, 26 e 31 de outubro de 2022 no Laboratório 
Químico na Instituição CEDUP Renato Ramos 
da Silva. 
GALO, André Luiz; COLOMBO, Márcio 
Francisco. Espectrofotometria de longo 
caminho óptico em espectrofotômetro de duplo-
feixe convencional: uma alternativa simples 
para investigações de amostras com densidade 
óptica muito baixa. Química Nova,, p. 488-
492, 2009. FapUNIFESP (SciELO). 
Disponível em: 
https://www.scielo.br/j/qn/a/ZY45c79NHd9v
MzfgJWVXZHR/?lang=pt. 
PETKOWICZ, C.L. Bioquímica: aulas 
práticas. 7ª edição. Curitiba: Editora UFPR, 
2007. 
Benedito Yago Machado Portela. 
Espectrofotometria, Essencial para Análises 
Clínicas. Centro Universitário Católica de 
Quixadá. Mostra Científica em Biomedicina, 
Volume 1, Número 01, 2016. Disponível em: 
http://45.170.157.12/home/bitstream/12345678
9/687/1/824-2890-1-PB.pdf 
 
 
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
0 200 400 600 800
A
b
so
rb
ân
ci
a
Comprimento de Onda
Espectro de Absorção KMnO4
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0 200 400 600
A
b
so
rb
ân
ci
a
Comprimento de Onda
Espectro de Absorção K2CrO4