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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS REGIONAL JATAÍ INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS QUÍMICA INSTRUMENTAL EXPERIMENTAL BACHARELADO EM QUÍMICA Determinação do Espectro de Absorção de Soluções Aquosas de Permanganato de Potássio (KMnO4) e de Cromato de Potássio (K2CrO4) Jordanna Fernandes Assis Matrícula: 201510559 Maria Luiza Lopes Sierra e Silva Matrícula: 201506437 Rayssa de Souza Lopes Matrícula: 201510570 Jataí, 29 de outubro de 2017. Objetivo Determinar a Absortividade Molar das soluções de KMnO4 e K2CrO4 e determinar a concentração de uma solução desconhecida através da sua absorbância. Resultados Obtidos Após as 5 diluições das soluções de KMnO4 0,002 mol/L e K2CrO4 0,002 mol/L, mediram-se as absorbâncias para cada concentração da soluções. As absorbâncias foram determinadas em três comprimentos de onda, sendo o comprimento 500 nm usado para as duas soluções, o comprimento em 526 nm e 256 nm foram utilizados apenas para cada uma das soluções, sendo elas KMnO4 e K2CrO4 respectivamente. As tabelas a seguir apresentam os resultados das absorbâncias medidas, sendo a tabela 1 os resultados de KMnO4 e a tabela 2 os resultados de K2CrO4. O cálculo de desconto do branco da amostra não foi necessário o cálculo de desconto do branco, pois o mesmo apresentou absorbância em 0 para todos os comprimentos de onda, o que era esperado para a água. Para achar as concentrações em cada alíquota da solução, levou-se em consideração a premissa de que o número de mols no começo deve ser igual ao número de mols no final. Sendo assim: ; onde N1 = C1V1 e N2= C2V2 A concentração inicial de cada solução era 0,002 mol/ L e os volumes tirados para cada diluição está representado na tabela abaixo. O calculo deu-se da seguinte maneira: O cálculo para a concentração do K2CrO4 deu-se da mesma maneira. Tabela 1: Tabela contendo as absorbâncias e suas respectivas concentrações das soluções de de KMnO4. Volume da Alíquota Absorbância 500 nm Absorbância 526 nm Concentração (mol/L) 0,5 0,023 0,030 2x10 -5 1 0,055 0,075 4 2 0,121 0,164 8 4 0,246 0,335 1,6 -4 5 0,305 0,418 2,0-4 Tabela 2: Tabela contendo as absorbâncias e suas respectivas concentrações das soluções de de K2CrO4. Volume da Alíquota Absorbância 256 nm Absorbância 500 nm Concentração (mol/L) 0,5 0,026 0,002 2x10-5 1 0,082 0,003 4 x10-5 2 0,214 0,011 8 x10-5 4 0,427 0,005 1,6 x10-4 5 0,539 0,005 2,0 x10-4 Foi-se construído um gráfico para cada umas das soluções, representados na figura 1 abaixo, relacionando a sua concentração vs. a absorbância em seus diferentes comprimentos de onda, com o intuito de encontrar a absortividade molar de cada uma delas. Figura 1. (a) Concentração vs. Absorbância de KMnO4 em 500 nm; (b) Concentração vs. Absorbância de KMnO4 em 526 nm; (c) Concentração vs. Absorbância de K2CrO4 em 256 nm; (d) Concentração vs. Absorbância de K2CrO4 em 500nm; A partir dos gráficos foi possível se obter uma equação de reta para cada comprimento de onda das soluções de KMnO4 e K2CrO4. A equação de reta é representada, como sendo: Y=ax+b; onde a é o coeficiente angular da reta e b é o intercepto da reta, ou seja, onde a reta toca no Y quando o x for igual a 0. Para a figura 1 (a) a equação de reta e o r2 obtidos foram: Y = 1570,8333 – 0,00708 r2= 0,99965 Para a figura 1 (b) a equação da reta e o r2 obtidos foram: Y= 2155 x -0,0111 r2= 0,9998 Para a figura 1 (c) a equação da reta e o r2 obtidos foram: Y= 2843,333x – 0,02673 r2= 0,99843 Para a figura 1 (d) a equação da reta e o r2 obtidos foram: Y = 16,3829 + 0,00203 r2= 0,90165 As amostras de volume 2 ml e 4 ml foram misturas para ambas as soluções, e foram obtidos os valores de absorbância em 0,348 para o K2CrO4 medido no comprimento de onda 256 nm, e 0,241 para o KMnO4 medido no comprimento de onda de 526 nm. Para determinar as suas concentrações, foram usadas as retas que obtinham o melhor r2. Para a amostra de KMnO4 foi-se feito o seguinte cálculo, utilizando a reta obtida no comprimento de 526 nm. Para a amostra de K2CrO4 foi-se feito o seguinte cálculo, utilizando a reta obtida no comprimento de 256 nm. Para calcular a absortividade molar, foram-se usadas as absorbâncias em cada concentração. Onde A é a absorbância. é a absortividade molar, é a distância que a luz percorre dentro da solução (o comprimento da cubeta) e c é a concentração de cada solução. O comprimento da cubeta foi de 1 cm e a concentração é dada na tabela 1. A tabela 2 apresenta os resultados das absortividades molares para cada solução em seu comprimento de onda. Solução K2CrO4 Solução KMnO4 Amostra 256 nm 526 nm 1 1300 100 2000 1500 2 2050 75 1380 1888 3 2680 137,5 1510 2050 4 2670 31,25 1540 2090 5 2700 25 1530 2090 6 3080 - - 1450 As amostras 1,2,3,4 e 5 correspondem respectivamente aos volumes 0,5;1;2;4 e 5, a amostra 6 corresponde a mistura das concentrações dos volumes 3 e 4. Conclusões Pode-se concluir que as absorbâncias máximas foram dadas nos comprimentos de onda 526 e 256 para cada componente.
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