analise Instrumental

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FACULDADE PITÁGORAS
PROFESSOR: LUCIANA PROTAZIO 
DISCIPLINA: ANALISE INSTRUMENTAL 
4º PERÍODO DE FARMÁCIA – NOTURNO
ADIELMA GOMES DA SILVA OLIVEIRA 
ANDREA CARDOSO BASTOS 
BRENDA BARBOSA DA SILVA 
MARIA DA LUZ MOURA DE SOUSA
ESPECTROFOTOMETRIA
SÃO LUÍS
2017
ADIELMA GOMES DA SILVA OLIVEIRA 
ANDREA CARDOSO BASTOS 
BRENDA BARBOSA DA SILVA 
MARIA DA LUZ MOURA DE SOUSA
ESPECTROFOTOMETRIA
Relatório apresentado a disciplina de analise instrumental do curso de Graduação em Farmácia da Faculdade Pitágoras como requisito de avaliação.
 
Professor-Orientador:Luciana Protazio
SÃO LUÍS
2017
Parte 1 em laboratório
Objetivo
 As aulas praticas realizadas em laboratório teve como objetivo geral desenvolver e determinar os princípios da espectrofotometria e sua utilização. Conhecer a Lei de Lambert-Beer e obter espectros de absorbância do permanganato de potássio KMnO4 e assim obter-se a determinação da concentração molar da solução analisada, determinar sua absortividade molar por espectrofotometria, a partir da construção de uma curva de calibração no comprimento de onda máximo do permanganato de potássio.
Materiais 
Pipetas
Becker
Balões volumétricos de250mL e de 1000ml
Bastões de Vidro
Cubeta de vidro
 Espátulas
Espectrofotômetros
Reagentes
Água destilada
Permanganato de potássio
Metodologia Científica
 O Método espectrofotométrico faz uso do instrumento de espectrofotometria que mede a intensidade de radiação para cada comprimento de onda numa região do espectro eletromagnético, gerando espectro visível.
 A espectroscopia de radiação na região do ultravioleta e visível é muito utilizada nos meios laboratoriais no que diz respeito às técnicas de análises (qualitativas ou quantitativas), por sua confiabilidade e precisão. Logo seu estudo se mostra extremamente necessárias nas mais diversas áreas acadêmicas. A espectrometria é um conjunto de recursos que nos permite identificar a estrutura das partículas que constituem as substâncias. Atualmente existem tecnologias tão avançadas que se torna possível descrever com precisão a estrutura exata de uma molécula. Os equipamentos modernos permitem detectar os tipos de elementos presentes no composto, a quantidade de cada um deles, a posição tridimensional de cada átomo e muito mais. Esses aparelhos funcionam basicamente a partir de feixes de onda eletromagnética incidentes sobre uma amostra do composto, que então, absorve energia em determinados comprimentos de onda (l). Os valores da energia e dos comprimentos de onda absorvidos são detectados no aparelho e transformados em um gráfico no computador. É então pela análise desse gráfico que se determina a estrutura da molécula. A concentração de substâncias pode ser determinada medindo-se a luz absorvida por uma solução, através do método espectrofotométrico. 
	Se um raio de luz monocromática atravessar uma solução contendo uma substância capaz de absorver luz neste comprimento de onda (ƛ), 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-BOURGUER-LAMBERT comumente chamada de Lei de BEER r 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. O comportamento de um sistema absorvente frente a Lei de Beer pode ser verificado mediante a representação da Absorvância em função da concentração para um valor fixo de percurso óptico. A obediência do sistema à Lei de Beer é denotada por uma linha reta que passa pela origem, caso contrário, ou seja, uma relação não linear da Absorvância com a concentração, denota um desvio na Lei de Beer.
	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.
Procedimento Experimental
Para efetua as diluições calcula-se os volumes de solução a 1,58 mg/L que será pipetado e transferido para um balão volumétrico de volume 250 ml, de forma à obter-se a concentração desejada.
Volume do balão volumétrico = 250 ml (V2)
Concentração final desejada = X mg/l (C2)
Concentração da solução a diluir = 1,58 mg/l (C1)
Volume da solução a diluir que deve ser pipetado = 1,2,3,4,8 ml (V1)
Cálculo para a Concentração 1:
Cálculo para a Concentração 2: 	
Solução 1 
0,01 mol/L . 1 ml = C . 250 ml => C = 0,00004ml/L
Solução 2
0,01ml /L . ml = C . 250 ml => C = 0,00000016ml/L
Solução 3
0,01 mol/L . 2 ml = C . 250 ml => C = 0,00008ml/L
Solução 4 
0,01 mol/L . 4 ml = C . 250 ml => C = 0,00016ml/L
Solução 5
0,01 mol/L . 8 ml = C . 250 ml => C = 0,00032ml/L
Preparação das Soluções de KMnO4
Preparação da Solução denominada “Mãe” de permanganato de potássio (KMnO4).
Pesou-se 1,58g (KMnO4) em um Béquer, em seguida adicionou-se água destilada para dissolver o (KMnO4). Depois foi transferida a solução do béquer para o balão de 1000 ml o qual foi completado com água destilada ate aferir o menisco em seguida o balão foi tampado para poder ser feita a agitação para torna a solução homogênea. 
Para a preparação das soluções denominadas “Filhas” retirou-se 1,2,3,4 e 8ml da solução mãe, que foi dissolvida em um balão de 250 ml ate aferir o menisco em seguida o balão foi tampado para poder ser feita a agitação para torna a solução homogênea.
Os quadros abaixo contem os volumes que foram pipetados para as preparações das soluções padrão indicando a concentração de permanganato de potássio. (Ex. Solução de KMnO4 /1mol/L)
	Solução
	C1
	V1
	C2
	V2
	1
	1,58 mg/L
	1 ml
	0,00004 mg/L
	250 mL
	2
	1,58 mg/L
	1ml
	0,000000016 mg/L
	250 mL
	3
	1,58 mg/L
	2 ml
	0,0,00008 mg/L
	250 mL
	4
	1,58 mg/L
	4 ml
	0,00016 mg/L
	250 mL
	5
	1,58 mg/L
	8 ml
	0,00032 mg/L
	250 ml
Tabela com as concentrações das substancias 1 a 5.
Levou-se as cinco soluções padrões preparadas ao espectrofotômetro onde foi feita a leitura da absorbância de cada uma delas usando um comprimento de onda o mais próximo possível de 525 nm. Usou-se água como branco.
Dados da leitura:
	Absorbância 525 nm
	0,122
	0,033
	0,202
	0,370
	0,634
 Absorvância das substancias 1a 5.
O abaixo contém as absorbâncias relativas a cada concentração de permanganato de potássio e consta também a concentração molar de cada solução.
Calculo Concentração molar:
Solução 1
 => => 
Solução 2
 => => 
Solução 3
 => => 
Solução 4
 => => 
Solução5
 => => 
	Solução
	Concentração (mg/L)
	Concentração (mol/L)
	Abs. 525 nm
	1
	0,00004 mg/L
	0,000016
	0,122
	2
	0,000000016 mg/L
	0,000000004
	0,033
	3
	0,00008 mg/L
	0,000032
	0,202
	4
	0,00016 mg/L
	0,000064
	0,370
	5
	0,00032 mg/L
	0,000128
	0,634
Tabela com as concentrações molares das substancias 1 a 5.
Usando uma planilha eletrônica de cálculo o Microsoft EXCEL, tracemos um gráfico de pontos, colocando os valores de absorbância nas ordenadas e as concentrações molares nas abscissas. Ajustamos as equações de uma reta passando pelos pontos e pela origem (Y = a.X) aos dados experimentais. Abaixo há as equações da reta e o coeficiente de correlação (R2).
Gráfico: Absorbância do permanganato de potássio 525nm
A tangente da reta fornece a absortividade molar do permanganato de potássio, sabendo-se que o caminho óptico da cubeta é de 1 cm. Compare a equação da reta com a lei de Beer-Lambert.
A = . C. l
Y = a . X
Parte 2 em Laboratório
Objetivo
 Descobrir a concentração da substancia de KMnO4 com o auxilio do espectrofotômetro 
Matérias
Espectrofotômetro;
Cubeta de vidro;
 Duas soluções de KMnO4 com diferentes concentrações
Métodos
 Preencheu-se cada cubeta com uma solução de KMnO4 a uma dada concentração, inseriu-se as cubeta no espectrofotômetro e, com o caminho ótico de 1cm, obteve-se duas medidas de absorbância para cada concentração de KMnO4 no seu comprimento de onda de 525nm.
Levou-se as soluções de permanganato de potássio de concentração desconhecida que foi lida a absorbância à um comprimento de onda de 525 nm como mostra a tabela abaixo.
	Amostras
	Concentração
	Absorvância 
	1.
	X
	0,220
	2.
	X
	0,485
Calculamos as concentrações molares das soluções:
  Encontramos o valor da concentração das duas amostras de concentração desconhecida, com o valor de absorbância, junto ao gráfico que deu a seguinte equação y = 4679X + 0,047 para conseguimos o valor da concentração onde Y é o valor da absorbância que encontramos da substancia no comprimento de luz de 525
Amostra1 Calculo
Y=4679.X+0,047
0,220=4679X+0,047 -0,220
-4679X= - 0,047- 0,0220
-4679X=-0,173(-1)
4679X=0,173
X= 0,173
4679
X = 0,0003697 mol/L
Amostra 2 Calculo
Y = 4679 . X + 0,047
0,485=4679 X + 0,047
-4679X=-0,047-0,485
-4679X=-0,438(-1)
4679 X=0,438
X= 0,438
4679
X = 0,00009361 mol/L
 .
	Amostras
	Concentração molar
	Absorvância nm
	1.
	0,0003697 mol/L
	0,220nm
	2.
	0,00009361 mol/L
	0,485nm
 Tabela com as concentrações molares das soluções 1 e 2
CONCLUSÃO 
Foi feito o desenvolvido as habilidades em relação a espectrofotometria, no momento que conseguimos analisar o comprimento da luz (onda) de acordo com a absorbância e chegarmos aos valores da concentração como mostra a tabela acima.
Parte em laboratório 3
Objetivo
Encontrar o pico de absorção (na área do visível).
 
Materiais:
 Espectrofotômetro;
 Cubeta de vidro;
 Soluções de KMnO4 com diferentes concentrações. (Soluções filhas da parte 1)
 
 Procedimento experimental
Obteve-se o pico de absorção (comprimento da onda de maior pico de absorção) fazendo a varredura de 400 até 750 de 10 em 10 ex.: 400 - 410 
Foi retirado 10 ml da solução mãe, diluído a substancia em água destilada em um balão de 250mL, foi retirado desse balão uma pequena amostra e colocamos na cubeta que colocamos no equipamento para ser realizada a varredura.
A varredura foi feita de 400 até 750 de 10 em 10 ex.: 400 - 410 (luz visível – comprimento de onda) 
A absorção é o ponto onde a radiação incide na amostra, onde não é transmitido e não é refletido, onde toda a radiação fica na amostra. 
O comprimento da onda é onde se tem o pico de absorção (maior absorção de radiação o ponto que possui maior absorção no gráfico é 530 e o valor da absorbância é 0,728).
 
Dados para construção do gráfico:
	λ
	Abs.
	400
	0,263
	410
	0,247
	420
	0,228
	430
	0,223
	440
	0,220
	450
	0,222
	460
	0,240
	470
	0,253
	480
	0,300
	490
	0,373
	500
	0,440
	510
	0,565
	520
	0,607
	530
	0,728
	540
	0,673
	550
	0,695
	560
	0,545
	570
	0,428
	580
	0,371
	590
	0,197
	600
	0,124
	610
	0,114
	620
	0,093
	630
	0,085
	640
	0,078
	650
	0,072
	660
	0,066
	670
	0,058
	680
	0,05
	690
	0,042
	700
	0,043
	710
	0,03
	720
	0,027
	730
	0,023
	740
	0,021
	750
	0,017
	640
	0,078
	650
	0,072
	660
	0,066
	670
	0,058
	680
	0,05
	690
	0,042
	700
	0,043
	710
	0,03
	720
	0,027
	730
	0,023
	740
	0,021
	750
	0,017
	670
	0,058
	680
	0,05
	690
	0,042
	700
	0,043
	710
	0,03
	720
	0,027
	730
	0,023
	740
	0,021
	750
	0,017
	670
	0,058
	680
	0,05
	690
	0,042
	700
	0,043
	710
	0,03
	720
	0,027
	730
	0,023
	740
	0,021
Conclusão
Levando em consideração o que foi observado durante a prática e os resultados obtidos e expostos no presente relatório, constatou-se que a aplicação da lei de Lambert- Beer, possibilitou a utilização de métodos gráficos e algébricos para a obtenção da concentração em mol/L, absortividade e absortividade molar da solução estudada. Em virtude disto, pôde-se demonstrar que as técnicas de determinação da concentração de uma solução por espectrofotometria no comprimento de onda máximo da substância são válidas e podem ser utilizadas para obtenção de resultados satisfatórios. 
Referências 
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAek5kAL/espectroscopia-na-regiao-uv-vis?part=3
file:///C:/Users/JohnnySales/Downloads/analiseinstpratica.pdf%20mbnm.vnvn..pdf 
http://www.ufrgs.br/leo/site_espec/espectrodeantipiril.html