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OBJETIVO Aprender o os princípios da espectrofotometria e sua utilização. Conhecer a Lei de Lambert-Beer e obter espectros de absorbância de diferentes soluções. INTRODUÇÃO A concentração de substâncias pode ser determinada medindo-se a luz absorvida por uma solução, através do método espectrofotométrico. Se um raio de luz monocromático atravessar uma solução contendo uma substância capaz de absorver luz neste comprimento de onda (λ), uma parte desta luz incidente (Io) será absorvida e uma parte será transmitida (I). Chamamos de transmitância (T) a razão entre a intensidade da luz transmitida (I) e a intensidade da luz incidente (Io). A transmitância de uma solução depende dos seguintes fatores: - Natureza da substância - Concentração - Espessura da solução A relação entre estes três fatores é descrita quantitativamente pela lei de Beer- Lambert, ou simplesmente lei de Beer, segundo a qual a transmitância de uma solução num determinado comprimento de onda é: Onde: é a absortividade molar e é expressa nas unidades M-1cm-1; c é a concentração da amostra expressa em mol/L(M); b é o caminho óptico e é geralmente expresso em cm. Como a transmitância é uma função exponencial, aplicando-se o logaritmo temos: Chamando-se (-log T) de absorbância (A) temos: Portanto, a lei de Beer estabelece que a absorbância de uma substância em solução é diretamente proporcional a sua concentração e a espessura que a luz atravessa. A utilização da lei de Beer requer o estabelecimento do comprimento de onda à absorção máxima. Conhecendo-se este comprimento de onda, preparam-se soluções com concentrações conhecidas e determina-se a absorbância neste comprimento de onda. Fazendo-se um gráfico da absorbância (Eixo Y) em função da concentração (Eixo X), obtém-se uma reta que é chamada de curva padrão, a qual poderá ser utilizada para determinar a concentração de soluções a partir dos valores da absorbância. Como valores de para muitas substâncias são conhecidos, ou podem ser facilmente determinados (fazendo-se um espectro de absorção), e também porque a determinação de A é simples, este método é bastante utilizado para determinações de concentração. Instrumentação De maneira global, um espectrofotômetro tem três partes: Fonte de radiação: normalmente é uma lâmpada incandescente. Existe também um controle de intensidade da radiação, mas é fundamental um meio de controle do comprimento da AULA PRÁTICA 7 - EXPERIÊNCIA – ESPECTROFOTOMETRIA onda (por exemplo, ¯filtros ou monocromatizadores como prismas ou grades de difração). No nosso aparelho, pode-se selecionar o comprimento de onda da luz incidente através de um controle manual. Amostra: deve estar contida em um recipiente apropriado do tipo tubos de ensaio ou cubetas. Como normalmente medidas comparativas são feitas (uma medida só com solvente, outra com solvente e soluto), as cubetas vêm emparelhadas. As cubetas são fabricadas as mais iguais possíveis. Assim, no resultado ¯final, somente o soluto faz uma contribuição à absorção. Detector: é um elemento sensível à radiação e que pode nos dar uma medida da intensidade da mesma; varia desde foto-molécula até o próprio olho. Um indicador no aparelho converte o sinal do elemento em um número. Os instrumentos em geral dispõem de dois indicadores: um deles nos dá a transmitância e o outro dá a absorbância, evitando a necessidade de uma calculadora. MATERIAL, EQUIPAMENTOS E REAGENTES - Espectrofotômetro; - Cubetas; - Solução de violeta a 5% ou fucsina a 10%; - Água destilada. PROCEDIMENTO Realizar diluições seriadas a partir das soluções de violeta a 5% ou fucsina a 10% até 1/ 16, com volume final de 2ml, determinar as absorbâncias de todos os tubos, utilizando o comprimento de onda de acordo com a tabela abaixo. Anotar as leituras e comparar com as diluições. RESULTADOS Questões relativas aos resultados 1 - Qual cor apresentou o maior comprimento de onda? E o menor? 2 - E a frequência, qual cor apresentou a maior? E a menor? 3 - Qual a relação entre o comprimento de onda e a frequência para as diferentes cores? PERGUNTAS 1 - Em quais outras situações, pode-se aplicar o método da espectrometria? 2- Defina: -Transmitância: - Absorbância: - Absortividade molar. 3 – Qual a faixa de comprimento de onda da luz visível? E da luz ultravioleta? 4- O que é um espectro de absorção? REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS BRACHT, Adelar; ISHII-IWAMOTO, Emy Luiza (Org.). Métodos de laboratório em bioquímica. Barueri, SP: Manole, 2003. xv, 439 p. ISBN 8520413382. COMPRI-NARDY, Mariane B.; OLIVEIRA, Carolina de; STELLA, Mercia Breda. Praticas de laboratorio de bioquimica e biofisica: uma visao integrada. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011. 199 p. ROSA, Gilber. Química analítica : práticas de laboratório. Porto Alegre Bookman 2013 1 recurso online (Tekne). ISBN 9788565837705. OBJETIVO MATERIAL, EQUIPAMENTOS E REAGENTES