P2 - Questões resumidas

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PROVA
1) São apresentados abaixo os resultados das medidas por espectrometria de absorção atômica de uma série de soluções de Mg2+ usando a linha de trabalho de 285,2 nm. Analise os resultados apresentados procurando explicá-los. 
Compararar valores de absorbância em cada caso. 
1.Mg + HCl --> Não há interferência 
2.Mg + HCl + H3PO4 --> Presença de íon oxigenados formam sais de difícil volatilização
3.Mg + HCl + H3PO4 + LaCl3 --> Correção com adição de cátion
4.Mg + HCl + K --> K não causa interferência, supressor de ionização 
. Mg --- Mg+ + e
. K ---- K+ + e, aumenta a conc de eletrons na chama reprimindo a ionização do Mg (c
5.Mg + HCl + H3PO4 + K --> Presença de íon oxigenados formam sais de difícil volatilização
6.Mg + HCl + H3PO4 + LaCl3 + K --> Presença de cátion e de supressor de ionização. 
2) A determinação do Ouro em amostras contendo elevadas concentrações de outros íons pode ser realizada por ICP-OES. Quatro alíquotdas de 50 mL de uma solução amostra contendo Au foram transferidas para balões volumétricos de 100mL. FOi preparada uma solução padrão contendo 10mg/L de Au em H2SO4 20%. Volumes iguais a 0mL; 2,5mL; 5mL; e 10mL desta solução foram adicionados a cada um dos balões contendo a alíquota da amostra, e em seguida, os balões foram avolumados a 100mL e as soluções resultantes analisadas por ICP-OES. Os resultados encontrados são apresentados a seguir. Calcular a concentração de Au na solução amostra. 
Solução --> Intensidade (contagens) 
1. Amostra --> 12.568
2. Amostra + 2,5mL de Padrão de Au --> 19.324
3. Amostra + 5mL de Padrão de Au --> 26.622
4. Amostra + 10mL de Padrão de Au --> 40.021
Vs1=0; Vs2=2,5; Vs3=5; Vs4=10 (mL)
S= m.Vs + b
. 
Regressao linear: S=2752,72.Vs + 12590,6 (S=y; Vs=x)
. 
Cx= (b.Cs)/(m.Vs) ---- Cx=(12590,6.10)/(2752,72.50)=0,91mg/L
Cs = concentracao de padrao (10mg/L)
Vs= volume amostra
m = a da equacao da reta
OBS: Método da Adição de Padrão (gráfico com Sinal(y) e Volume do sinal(x))
S=(k.Cs.Vs)/Vt + (k.Cx.Vx)/Vt ; S=m.Vs + b ; m=k.Cs/Vt e b=k.Vx.Cx/Vt
b/m= (Vx.Cx)/Cs ; Cx=b.Cs/m.Vx
.
EXERCICIOS
1)35,7mg do sal Na2ZnEdta.4H20 impuro foram dissolvidos em 100mL de água (Sol.A). Foi retirada uma alíquota de 2mL dessa solução, a qual foi diluida a 100mL (Sol. B). No Preparo da curva de calibração as seguintes sol. padrão de Zn foram utilizadas:
Sol -- C(x) -- A(y-sinal)
Branco -- 0 -- 0,0006
P1 -- 0,050 -- 0,2094
(...)
P5 -- 1,50 -- 0,4817
. 
E a A da solução B foi 0,3692. Calcular a % de pureza do sal. 
MM do sal= 471,4g; MM do Zn=65,4g
Ca= 35,7mg em 100mL -> 357mg/L = 0,357g/L
. Faz-se a curva de calibração com os dados de Abs e Concentracao -- Acha-se a reta -- A=m.C + b
E com a reta acha-se Cb que é a conc de Zn na solução B. 
Para achar a conc de Zn na solução A (amostra original): -- Ca.Va=Cb.Vb -- Ca.2=0,92.100 -- Ca=4,6mg/mL
Regra de 3:
Sal- Zn
1 mol de sal = 471,4g -> 1mol de Zn = 65,4g
massa de sal = ? -> massa de Zn no sal = 4,6mg 
massa de sal = 33mg. 
Por fim, %pureza = 33/35,7 x100 = 92,44%
.
.
2) Gráfico de Barras:
1.Ca+HCl 
2.Ca+HCl+H2SO4
3.Ca+HCl+H2SO4+EDTA
4.Ca+HCl+K
5.Ca+HCl+H2SO4+K
6.Ca+HCl+H2SO4+EDTA+K
Avaliando o gráf de barra para Ar/C2H2: 
1 -> referência
2 -- A2 < A1 -- ânions oxigenados formam sais de difícil volatilização (nao se dissociam facilmente na chama) -> INTERFERENCIA QUIMICA (sinal caiu pela metade)
3 -- A3 > A2 -- EDTA impede a ação do SO(2-) -> retorno a condição de referencia (EDTA reage com o Ca e impede que a formacao com SO4. Complexo EDTA-Ca se dissocia facilmente em chama).
4 -- A1 = A4 -- K não interfere -> agente supressor de ionizacao mas na chama baixa nao tem ionizacao, e assim nao ha interferencia
5 -- A5 < A4 -- ânions oxigenados formam sais de difícil volatilização (idem 2)
6 -- A6 > A5 -- EDTA impede a ação do SO(2-) (idem 3)
.
Avaliando o gráf de barra para N2O/C2H2 -> aumenta a T de chama
1 -> leve redução na Abs com relação a barra de ar -> aumento da eficiencia de atomizacao, mas C2 e ioniza parcialmente
2 -- A1 = A2 -- chama de T elevada, a interferencia de SO4 não aparece (sal possivelmente formado se dissocia na chama alta. T muito alta -> sal nao se forma) 
3 -- A3 = A2 -- chama de T elevada, a interferencia de SO4 não aparece e EDTA nao tem efeito.
4 -- A4 > A1 -- K é supressor de ionização e reprime a ionização do Ca
5 -- A5 = A4 -- interferencia do SO4 não aparece na chama de T mais elevada e o K reprime a ionização do Ca
6 -- A6 = A5 -- interferencia do SO4 não aparece na chama de T mais elevada e o K reprime a ionização do Ca
OBS: Comparando a Sol1 (Ar) e a Sol1(N2O) -- A Abs do N2O < Abs Ar; Sinal diminui por causa da ionização do Ca. 
3) 5mL de sangue foram tratados com acido tricloro acetico para ppt das proteinas. Apos centrifugacao, o pH da solucao foi elevado a 3 e esta foi submetida a duas extracoes sucessivas com porcoes de 5mL de metil-isobutil-cetona. O extrato foi aspirado numa chama ar-acetileno sendo medida uma abs = 0,502. Duas aliquotas de 5mL de solucao padrao de chumbo contendo 0,4 e 0,6ppm do metal foram tratadas da mesma maneira e originaram Abs = 0,396 e Abs = 0,599, respectivamente. Calcular a massa de chumbo na amostra de sangue.
5mL (mPb = ?) -> 10mL extrato com Abs = 0,502
5mL (mPb = 0,4ppm) -> 10mL extrato com Abs = 0,396 -> Concentracao no extrato = c1v1=vc2v2 -> 5mL.0,4ppm = 10mL.CPb1 -> cPb1 = 0,2ppm
5mL (mPb = 0,6ppm) -> 10mL extrato com Abs = 0,599 -> Concentracao no extrato = c1v1=vc2v2 -> 5mL.0,6ppm = 10mL.CPb1 -> cPb1 = 0,3ppm
A=abc
0,396 = ab.0,2 -> ab= 1,98
0,599 = ab.0,3 -> ab= 2,0
abmedio = 1,99
Como sao apenas dois valores, posso fazer essa media em vez de fazer a curva de calibracao.
0,502 = 1,99.CPbamostra -> CPbamostra = 0,25mg/L
0,25mg -> 1000mL
xmg -> 10mL
mPbamostra = 2,5x10^-3mg5
4)Principio da incerteza (fatores que afetam a largura das linhas atomicas)
A vida média do estado excitado produzido pela irradiação do vapor de mercúrio
com um pulso de 253,7 nm é 2 x 10-8 s. Calcular o valor aproximado para a largura da
linha de fluorescência produzida deste modo. Dn = delta frequencia
De acordo com o principio da incerteza -> Dn . Dt > 1 (1)
Dt = 2 x 10-8 s 
Dn = 1 / (2 x10-8) = 5 x 10 7 s-1
n = c.lambda-1 -> dn = - c.lambda-2.dlambda
Substituindo-se por incrementos finitos
Dlambda 1/2 = l^2.(Dl/c)
Dlambda 1/2 = (253,7x10^-9 m)^2 .(5 x10^-7/3x10^-8)
Dlambda 1/2 = 1,1 x 10^-14m x 10^10 ( A / m ) = 1,1 x 10^-4 A ->alargamento natural
5)Efeito da temperatura na largura das linhas atomicas
Calcular a relação entre o no de átomos de Na nos estados excitado (3p*) e
fundamental (3s) a 2500 e a 2510 K
Transição 3s --- 3p -> l = 5893 Å
Ej=h.(c/lambda)= 6,63 x 10^-34J.s .(3x10^8m/s / 5893x10^-10 m) =3,37 x10^-19 J
Pj/P0=6/2=3
calcular Nj/N0 para cada temperatura:
(Nj/N0)=(Pj/P0)exp(-Ej/kT)
sendo: Nj = no de átomos no estado excitado
N0 = no de átomos no estado fundamental
Pj , P0 = fatores estatísticos determinados pelo no de estados com igual
energia em cada subnível quântico
Ej = diferença de energia entre o estados fundamental e excitado (J)
K = constante de Boltzmann (1,28 x 10^-23 J/K)
T = temperatura absoluta (K)
Nj/N0 a 2500K = 1,72x10^-4
Nj/N0 a 2510K = 1,79x10^-4
Assim, para delta T = 10K => numero de atomos excitado +4%
Métodos absorção e fluorescência são teoricamente menos
afetados pela temperatura (medidas baseadas no sinal de
átomos não excitados)