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Farmácia/Bioquímica - Departamento de Saúde –UNINOVE Química Analítica II – Roteiros de Laboratório Prof. Marco Roberto Marcomini 1 Roteiros para as aulas de laboratório Primeiro Roteiro: Espectrofotometria UV-Vis Determinação da concentração de íons cobre II em solução por espectroscopia no UV-Vis 1. FUNDAMENTOS A espectrofotometria constitui um método de análise muito utilizada em determinações do teor de substâncias em sistemas biológicas e químicas, sendo aplicada para determinações de concentrações de compostos orgânicos e inorgânicos desde que absorvam radiação em um determinado comprimento de onda do espectro de radiação. Os espectros na região do ultravioleta e visível fornecem informações importantes sobre a composição quantitativa de compostos contendo grupos absorventes, pois, se um feixe de luz branca passar através de uma cubeta de vidro preenchida com um líquido, a radiação emergente será menos intensa que a incidente. A diminuição da intensidade pode ser aproximadamente igual em todo o intervalo de comprimento de onda ou pode apresentar diferente amplitude para diferentes cores. A região ultravioleta do espectro é geralmente considerada na faixa de 200 a 400 nm, e a região do visível entre 400 a 800 nm. Na tabela 1 podem ser observadas as faixas de comprimento de onda na região do visível e as cores das radiações absorvidas e complementares. A cor aparente da solução é sempre o complemento da cor absorvida. Assim uma solução que absorve na região azul (465-480 nm) parecerá amarela, a que absorve do verde, cor de púrpura e assim por diante A quantidade de radiação absorvida é descrita pela lei de Lambert- Beer. Para medidas de absorção de radiação em determinado comprimento de onda, tem se: ε.b.cA Farmácia/Bioquímica - Departamento de Saúde –UNINOVE Química Analítica II – Roteiros de Laboratório Prof. Marco Roberto Marcomini 2 A corresponde à absorbância; ε é denominada de absortividade molar (L/mol cm) c é a concentração da espécie absorvente em mol/L b é a distância percorrida pelo feixe através da amostra medida em centímetro Tabela 1: Faixas de comprimento de onda na região do visível e as cores das radiações absorvidas e complementares1 Intervalo aproximado de comprimento de onda ( nm). cor absorvida cor complementar 400-465 Violeta Verde - amarelo 465-482 Azul Amarelo 482-487 Azul-esverdeado Alaranjado 487-493 Turquesa Vermelho – alaranjado 493-498 Verde – azulado Vermelho 498-530 Verde Vermelho – púrpura 530-559 Verde – amarelado Púrpura - avermelhado 559-571 Amarelo – verde Púrpura 571-576 Amarelo – esverdeado Violeta 576-580 Amarelo Azul 580-587 Laranja – amarelado Azul 587-597 Alaranjado Azul 597-617 Laranja – avermelhado Turquesa 617-780 Vermelho Turquesa 2. OBJETIVOS O objetivo desta aula é a obtenção do espectro de absorção do íon cobre II e a construção de uma curva de calibração para a determinação da concentração de uma solução desconhecida deste composto através da espectrofotometria na região do visível. 3. MATERIAIS, REAGENTES E EQUIPAMENTOS Farmácia/Bioquímica - Departamento de Saúde –UNINOVE Química Analítica II – Roteiros de Laboratório Prof. Marco Roberto Marcomini 3 a) Materiais: balões volumétricos de 50,00 mL; béquer de 50 ou 100 mL; pipeta volumétrica de 5,00 mL; pipeta volumétrica de 10,00 mL; pipeta volumétrica de 25,00 mL; pipeta volumétrica de 50,00 mL; pipeta graduada de 10,00 mL; pisseta com água destilada; pipeta Pasteur. b) Reagentes: solução de sulfato de cobre II (CuSO4) O,20 mol/L; água destilada c) Equipamentos: Espectrofotômetro UV/Vis 4. PROCEDIMENTO 1) Obtenção do espectro eletrônico do íon Cu+2 Utilizando a solução estoque de sulfato de cobre II com concentração 0,20 mol/L, preparar uma solução com concentração 0,10 mol/L em balão volumétrico de 50 m. Antes de preparar a solução, realizar os cálculos de solução de 0,20 mol/L de sulfato de cobre II para o preparo da solução 0,10 mol/L. Após a preparação das soluções com concentração 0,10 mol/L de sulfato de cobre II, preencher uma das cubetas com esta solução e fazer a leitura da absorbância na região entre 400 e 950 nm. Na região compreendida entre 400 e 700 nm, utilizar intervalos de 20 nm; entre 700 e 950, utilizar intervalos de 10 nm. A cada medida efetuada, zerar a absorbância do aparelho utilizando água destilada (branco). Construir em papel milimetrado, um gráfico de absorbância em função do comprimento de onda (espectro eletrônico) semelhante ao gráfico ao lado e determinar o comprimento de onda de maior absorção. 2) Construção de uma curva de calibração. Farmácia/Bioquímica - Departamento de Saúde –UNINOVE Química Analítica II – Roteiros de Laboratório Prof. Marco Roberto Marcomini 4 1. A partir de uma solução estoque de sulfato de cobre II com concentração 0,20 mol/L e da solução com concentração 0,10 mol/L preparada no item anterior, preparar uma bateria de soluções com concentrações conhecidas representadas na tabela abaixo, para um volume total de 50,0 mL, utilizando balões volumétricos de 50,00 mL Preencher a tabela abaixo para agrupar seus dados. Volume solução estoque (mL) Concentração final [Cu+2] (mol/L) Absorbância 0,200 0,150 0,100 0,050 0,020 0,010 2. Fixar o comprimento de onda de máxima absorção obtido no gráfico de absorbância em função do comprimento de onda (espectro eletrônico). 3. Fazer a leitura da absorbância neste comprimento de onda para cada uma das soluções preparadas. A cada medida efetuada, zerar a absorbância do aparelho utilizando água destilada (branco). Anotar o valor de absorbância correspondente ao valor de cada concentração na Tabela acima. 4. Construir um gráfico de absorbância em função da concentração de íons cobre II, semelhante ao gráfico ao lado. 5. Utilizando somente a parte linear do gráfico acima, determinar o coeficiente angular da reta obtida (absortividade molar - ) através de regressão linear ou através do cálculo da tangente do ângulo estabelecido na reta traçada entre os pontos. 6. Determinar a concentração de uma solução de concentração desconhecida, através da leitura da absorbância em no comprimento de máxima absorção e Farmácia/Bioquímica - Departamento de Saúde –UNINOVE Química Analítica II – Roteiros de Laboratório Prof. Marco Roberto Marcomini 5 interpolação na curva de calibração construída. 5. ANOTAÇÕES _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________
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