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UENF Universidade Estadual do Norte Fluminense Centro de Ciência e Tecnologia Laboratório de Ciências Químicas QUÍMICA GERAL II – EXPERIMENTAL SÉTIMA PRÁTICA: Equilíbrio 2 Comparação das cores e determinação da concentração de ferro– um espectrofômetro vivo Introdução A intensidade da cor de uma solução depende da concentração c da substância colorida, da espessura da solução e de uma constante ɛ chamada coeficiente de comprimento de onda da luz que é absorvida pela substância colorida. Podemos quantificar a quantidade de luz absorvida, a um dado comprimento de onda, pela transmitância, %T = (I/Io) x 100, onde Io é a intensidade de luz incidente e I é a intensidade de luz após passar pela amostra. A grandeza absorbância é definida pela expressão: A = - log I/Io. Em soluções diluídas, a absorbância segue a Lei de Beer-Lambert: A = ɛ x b x C. Assim, para a intensidade de cor de duas soluções de uma mesma substância em recipientes da mesma espessura podemos escrever: A1/A2 = C1/C2 Desta forma, se medirmos a absorbância de uma solução de concentração conhecida, podemos pela relação acima, determinar a concentração desconhecida de outra solução da mesma substância, medindo sua absorbância. Objetivos: Verificar a concentração de uma solução utilizando a Lei de Beer-Lambert. Materiais: - 1 estante para tubos de ensaio - 5 tubos de ensaio (15 mL) - 2 provetas de 10 mL - 1 proveta de 25 mL - 1 bastão de vidro - 1 piscete - 5 béquer de 50 mL - 1 béquer de 250 mL - 1 conta-gotas - 1 régua Reagentes: - Água destilada - Solução Fe(NO3)3 0,200 mol/L recém- preparada - Solução KSCN 0,002 mol/L Procedimento: 1 - Tabela de dados: Prepare uma tabela de dados de maneira a poder anotar a altura da solução (em cada tubo de ensaio) e a altura da solução padrão, comparada a cada uma das alturas dos outros tubos de ensaio. 2 - Coloque, na estante para tubos de ensaio, 5 tubos do mesmo diâmetro, numerados de 1 a 5. Adicione a cada um deles 5,0 mL de solução de tiocianato de potássio, KSCN, 0,002 mol/L. 2.1- Ao tubo 1 acrescente 5,0 mL de nitrato férrico, Fe(NO3)3, 0,200 mol/L (solução A). Este tubo será usado como padrão. 2.2- Meça 10,0 mL de solução 0,2 mol/L de Fe(NO3)3 em uma proveta e complete com água destilada até a marca de 25,0 mL (solução B). Derrame a solução num béquer limpo e seco para misturá-la. Coloque 5,0 mL dessa solução no tubo de ensaio 2 e guarde o resto da solução de Fe(NO3)3, para o item 2.3. Calcule a concentração dessa solução. Lave a proveta com água destilada e passe para o item seguinte. 2.3- Coloque 10,0 mL da solução B do béquer na proveta e jogue fora o resto. Complete com água destilada até a marca de 25,0 mL (solução C). Derrame a solução num béquer limpo e seco para misturá-la. Coloque 5,0 mL dessa solução no tubo de ensaio 3. Calcule a concentração. 3.4- Seguindo este procedimento, faça mais duas diluições até ter, em cada tubo de ensaio, 5,0 mL das soluções sucessivamente mais diluídas. Calcule a concentração de cada uma das soluções. O problema consiste em comparar as soluções dos diferentes tubos de ensaio com a solução do tubo padrão (tubo 1) a fim de determinar a concentração do íon tiocianoferro III, FeSCN2+ (aq). 4 - Comparação das cores: Envolva os tubos 1 e 2 com tiras de papel para vedá-los e não permitir que entre luz pelos lados. Coloque-os sobre uma folha branca. Olhe verticalmente de cima para baixo através da solução. Se as cores tiverem a mesma intensidade, meça a altura de cada solução com aproximação de um milímetro e anote-as. Se as cores não tiverem a mesma intensidade, com o auxílio de um conta-gotas, tire aos poucos parte da solução padrão, colocando o excesso em um béquer limpo e seco, até que as intensidades fiquem iguais. Quando a intensidade da cor se tornar a mesma nos dois tubos de ensaio, meça a altura das duas soluções com uma régua, com aproximação de um milímetro. Repita o mesmo procedimento para os pares de tubos 1-2, 1-3, 1-4 e 1-5. Observação: A solução padrão será preparada pela adição de um grande excesso de uma solução aquosa do íon férrico, Fe3+ (aq), a uma solução também aquosa diluída (de baixa concentração) de concentração conhecida de íon tiocianato, SCN- (aq). Assim, pode-se admitir que praticamente todos os íons tiocianato serão usados para formar o íon complexo tiocianoferro III, FeSCN2+ (aq) e que a concentração de equilíbrio deste íon será essencialmente igual à concentração inicial do íon SCN- (aq). Cálculos: Nos cálculos, admite-se que: 1- O nitrato férrico e o tiocianato de potássio estão inteiramente ionizados em suas respectivas soluções. 2- As soluções, quando são misturadas, sofrem diluição. 3- No tubo padrão (tubo 1), praticamente todos os íons tiocianato reagiram formando íons complexos tiocianoferro III. Questionário 6 Nome:________________________________Matrícula:______________ Turma:_____ 1) Calcule a concentração do complexo FeSCN2+ no tubo 1. 2) Calcule a concentração do complexo FeSCN2+ nos demais tubos. 3) Discuta sobre os resultados encontrados.
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