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EXERCÍCIOS DE ESPECTROFOTOMETRIA UV-VIS 1 – O cobre (II) forma um complexo com bis-ciclohexanona dioxildihidrazina, popular cuprizona. O complexo tem máxima absorvância em 606 nm. Um químico em Columbus, Ohio reuniu os seguintes dados sobre o complexo a 606 nm em cubeta de 1 cm. mg de Cu / 25,00 mL A 44,0 0,553 56,0 0,699 68,0 0,860 85,0 0,998 95,0 1,160 a) Outro químico, no mesmo dia, determinou a concentração de cobre em uma solução, empregando a mesma cubeta, espectofotômetro e comprimento de onda. A absorvância da solução foi de 0,750. Qual foi a concentração do cobre em sua solução, em molar. b) Qual é a absorvância molar do complexo cobre-cuprizona a 606 nm. Suponha-se um mol de cobre para cada mol do complexo. 2 – O cobalto (II) se converte facilmente em um complexo pela a ação do íon tiocianato para dar uma substância azul. O procedimento é simples: Se prepara uma solução de três partes de acetona para uma de solução aquosa a 50% de NH4SCN. Esta solução é acrescentada a um frasco que contendo Co2+, e o complexo resultante é de uma cor azul escuro. Vicki McGuffin em 1974 preparou as seguintes soluções padrão e pesava suas absorvâncias a 620 nm num aparelho Bausch y Lomb Spectronic20. Co (mg/L) A 3,0 0,10 6,0 0,21 9,0 0,32 12,00 0,42 Pegou 4,0 mililitros do líquido que saia de uma coluna de separação, e o diluiu em 100 mililitros em um frasco volumétrico com a solução de acetona, água e NH4SCN. A absorvância da solução resultante, medida a 620 nm na mesma cubeta empregada para o procedimento, foi de 0,25. a) Qual foi a concentração de cobalto, em mg/L, no frasco de 100 mililitros que continha a amostra b) Qual foi a concentração de cobalto, em mg/L, na amostra inicial de 4,0 mililitros c) Quantos miligramas de cobalto havia na amostra de 4,0 mililitros 3 - O manganês muitas vezes é determinado espectrofotometricamente como íon permanganato (MnO4 -), cujas soluções aquosas são violeta (máx = 525 nm). Uma solução de KMnO4 1,00 x 10 -4 M de uma absorvância de 0,585 quando se utiliza uma cubeta de 1,00 cm a 525 nm. Uma amostra de 0,500 g de liga que contêm manganês foi completamente dissolvido em meio ácido e houve conversão completa à permanganato ( oxidação com periodato). A amostra foi diluída à 0,500 L e sua absorvância (525 nm, cubeta de 1 cm) resultou em 0,400. Considerando que o sistema permanganato segue a lei de Beer, calcule a porcentagem em peso de manganês na amostra. 4 - O cobre (I) e a neo cuproina (Nec) forma um complexo forte. O complexo é amarelo e tem uma absorvância molar de 7950 L-mol-cm, a 450 nm em clorofórmio. A 450 nm, o complexo obedece a lei de Beer. Uma solução de CuNec*2 em clorofórmio, em que Ccu = 6,30 x 10-5 M, dá uma absorvância de 0,500, em 450 nm (cubeta de 1,0 cm). Uma solução cuja composição se desconhece se prepara da seguinte maneira: Uma moeda, que pesa 3,0011 gramas permanece imersa durante uma semana em água destilada ligeiramente acidulada. A água destilada que já continha um pouco de cobre dissolvido proveniente da moeda se transferiu para um recipiente especial. O Cu2+ se reduziu a Cu+. Depois foi adicionado a neo-cuproina para formar o complexo. Todo este complexo foi transferido para um recipiente que continha 20,00 mililitros de clorofórmio. Um pouco desta solução de clorofórmio foi colocada em uma cubeta de 1 cm cuja absorvância, em 450 nm, foi de 0,125. Quantos gramas de cobre da moeda foram perdido por dissolução. Resp: 2,01 x 10-5 gramas 5 – O íon ferroso, Fe2+, e a bipiridina(Bipy) formam um complexo vermelho-rosado. Fe2+ 3 Bipy [FeBipy3]2+ Este complexo obedece a ley de Beer em uma ampla faixa de concentração. Duboscq propôs um colorímetro no qual o tamanho do caminho ótico (cubeta) era variável. A absorvância de uma amostra desconhecida se igualou a uma solução padrão de 4 mg/L de Fe, quando tais soluções foram dispostas em cubetas de 1,25 cm e 2,00 cm, respectivamente. Calcular a concentração da amostra desconhecida. Resp: 6,4 mg/L 6 - A determinação de Mn pode ser feita a partir da espécie permanganato por colorimetria ( Duboscq) ou espectrofotometria. Uma amostra de 0,450 g de liga que contém este elemento se dissolve em ácido, com completa oxidação a MnO- 4. A amostra foi diluída a 200,0 mL num balão volumétrico. Uma igualdade de cores entre uma solução padrão de KMnO4 1,00 . 10-4 M e a amostra desconhecida foi obtido com caminhos óticos de 5,50 cm e 4,00 cm, respectivamente. Calcular a porcentagem em peso de Mn na amostra. Resp: 0,177% 7 - As absorvâncias das soluções de Co (NO3)2 e Cr(NO3)3 são aditivas sobre o espectro visível. Um estudante decide analisar uma solução simultânea e espectrofotometricamente para determinar Co2+ e Cr3+. Escolhe comprimentos de onda de 400 e 505 nm para sua análise, e emprega uma cubeta de 1,0 cm. Abaixo estão seus resultados junto com outros dados adicionais: A400 = 1,167 A505= 1,674 Absorvâncias, litros/(mol . cm) Co400 = 0,500 Cr400 = 15,2 Co505 = 5,07 Cr505 = 5,60 Calcular as concentações de cromo e cobalto, em mol/L, na mistura desconhecida. Resp: CCo = 0,500 M . CCr = 0.0750 M 8 - A determinação de Cr e Mn nos aços de forma simultânea pode ser efetuada por espectofotometria. O Mn se oxida a MnO- 4, e o Cr a Cr2O2- 7. O máximo de absorvância destas soluções ocorrem em 440 e 550 nm para Mn e Cr, respectivamente (segundo tabela abaixo). As absorvâncias do dicromato e do permanganato são aditivas. Dissolve-se uma amostra de 1,0 g de aço, e o Cr e o Mn se oxidam a Cr2O7 2- a 440 e 545. A solução é diluída a 50 ml em um frasco volumétrico. As leituras de absorvância efetuadas nesta solução a 440 e 545 nm são: A400 = 0,204 A505 = 0,860 Para determinar as absorvâncias tanto para o MnO- 4 e o Cr2O7 2- a 440 e 545 nm, foram preparadas duas séries de soluções: CCr.M A a 440 nm A a 545 nm CMn.M A a 440 nm A a 545 nm 2,00.10-4 0,014 - 1,00.10-4 - 0,235 4,00.10-4 0,148 - 2,00.10-4 - 0,470 8,00.10-4 0,295 - 3,00.10-4 - 0,705 1,20.10-3 0,443 - 4,00.10-4 - 0,940 1,00.10-2 - 0,110 1,00.10-3 0,095 - 2,00.10-2 - 0,220 2,00.10-3 0,190 - 3,00.10-2 - 0,330 3,00.10-2 0,285 - 4,00.10-2 - 0,440 4,00.10-3 0,380 Determine a porcentagem em peso do Cr e do Mn na liga. Resp: 0,239% de Cr; 0,100% de Mn