Espectrometria de Absorção, Lei Lamber-Beer

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Espectrometria de Absorção Molecular: 
Avaliação da Lei de Lambert-Beer 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ana Claudia Luckow 
Daniela Mailahn 
Nátali Alves 
Yanka Lima 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capão do Leão, 25 de março de 2018 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS 
CENTRO DE CIÊNCIAS QUÍMICAS, FARMACÊUTICAS E 
DE ALIMENTOS (CCQFA) 
Química Analítica Instrumental 2 
Profa. Drª. Mariana Antunes Vieira 
Estagiária de docência: Janaina Garcia Timm 
2018/1 
1. RESUMO: 
A espectrofotometria é uma técnica analítica baseada no aumento de 
energia em função do aumento da frequência da radiação incidida, a 
espectrofotometria na região UV-VIS do espectro eletromagnético. Essa técnica 
analítica é uma das mais empregadas, em função de robustez, custo 
relativamente baixo e grande número de aplicações desenvolvidas. Assim, o 
objetivo foi obter o espectro de absorção de uma solução de nitrato de cromo 
(Cr(NO3)3.9H2O), verificar se obedece a lei de Lambert-Beer e avaliar qual é o 
melhor cumprimento de onda para trabalhar. Portanto, a espectrofotometria na 
região do UV-VIS mostrou-se um método eficiente na obtenção do espectro de 
absorção de uma solução de Cr(NO3)3.9H2O e assim construir as respectivas 
curvas de calibração e avaliar a sensibilidade do método. 
2. INTRODUÇÃO: 
Os métodos espectrométricos abrangem um grupo de métodos analíticos 
baseados na espectroscopia atômica e molecular. Espectroscopia é um termo 
geral para a ciência que estuda a interação dos diferentes tipos de radiação com 
a matéria, já a espectrometria e os métodos espectrométricos se referem às 
medidas das intensidades da radiação usando transdutores fotoelétricos ou 
outros dispositivos eletrônicos.1 
Ademais, os métodos espectrométricos se baseiam em propriedades 
ópticas, quer sejam de emissão ou absorção de radiação eletromagnética de 
determinados . As interações da radiação com a matéria podem ocorrer tanto 
em nível atômico como em nível molecular, diante disso, os métodos 
instrumentais espectrométricos são divididos em quatro classes: Emissão 
(emissão atômica), Luminescência (fluorescência atômica e molecular, 
fosforescência), Espalhamento (Raman, turbidimetria e nefelometria) e Absorção 
(absorção atômica e molecular).2 
Dando ênfase na absorção molecular, vale mencionar que o seu espectro 
é caracterizado por bandas largas devido aos vários níveis e subníveis 
energéticos dos orbitais moleculares e que suas medidas de absorção da 
radiação eletromagnética na região do UV/Visível encontram vasta aplicação 
para identificação e determinação de milhares de espécies inorgânicas e 
orgânicas, sendo considerados os métodos de absorção moleculares mais 
usados dentre todas as técnicas de análise quantitativa em laboratórios químicos 
e clínicos em todo mundo.2 
Na espectrometria de absorção molecular, é amplamente associada as 
Leis de Lambert-Beer, no qual Lambert em 1870 enunciou que " A intensidade 
da luz emitida decresce exponencialmente à medida que a espessura do meio 
absorvente aumenta aritmeticamente ". Já Beer em 1852 observou a relação 
existente entre a transmissão e a concentração do meio onde passa o feixe de 
luz. Uma certa solução absorve a luz proporcionalmente à concentração 
molecular do soluto que nela encontra, isto é, " A intensidade de um feixe de luz 
monocromático decresce exponencialmente à medida que a concentração da 
substância absorvente aumenta aritmeticamente ".3 Diante disso, objetivo desta 
prática é verificar qual o comprimento de onda que a solução de Cr(NO3)3.9H2O 
possui maior absorbância e construir a curva de calibração para o maior pico de 
absorção. 
3. MATERIAIS E MÉTODOS: 
Obteve-se os espectros de adsorção da solução de Cr(NO3)3.9H2O 
0,050mol/L e mediu-se a absorbância desta solução de 400 a 660 nm, em 
seguida, construiu-se as curvas de calibração e preparou-se soluções com 
concentrações de Cr(NO3)3.9H2O: 0,010; 0,020; 0,030; 0,040 e 0,050 mol/L a 
partir da diluição de uma solução estoque 0,2 mol/L de Cr(NO3)3.9H2O. 
Fez-se as leituras de absorvância de cada uma das soluções nas regiões 
(λ: máximo, mínimo, ascendente e descendente) espectro de absorção obtido 
para o nitrato de cromo. 
E por último desenhou-se o gráfico da Lei de Beer para cada conjunto de 
dados. Os equipamentos utilizados foram: Spectrum meter e Perkin Elmer UV-
VIS Spectrometer Lambda 25. 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO: 
Para obter os pontos 0,010; 0,020; 0,030; 0,040 e 0,050 mol/L da curva 
de calibração a partir da solução estoque 0,2 mol/L de Cr(NO3)3.9H2O, calculou-
se atravez das equações a seguir, qual volume de solução acrescentar em cada 
tudo, os quais foram avolumados a 10mL. 
𝐶1. 𝑉1 = 𝐶2. 𝑉2 → 0,2. 𝑉1 = 0,010.10 → 𝑉1 = 500 µ𝐿 
𝐶1. 𝑉1 = 𝐶2. 𝑉2 → 0,2. 𝑉1 = 0,020.10 → 𝑉1 = 1 𝑚𝐿 
𝐶1 . 𝑉1 = 𝐶2 . 𝑉2 → 0,2. 𝑉1 = 0,030.10 → 𝑉1 = 1,5 𝑚𝐿 
 𝐶1 . 𝑉1 = 𝐶2 . 𝑉2 → 0,2 . 𝑉1 = 0,040 . 10 → 𝑉1 = 2 𝑚𝐿 
𝐶1 . 𝑉1 = 𝐶2 . 𝑉2 → 0,2. 𝑉1 = 0,050.10 → 𝑉1 = 2,5 𝑚𝐿 
Assim, pegou-se a solução com a concentração de 0,05mol/L para fazer 
uma varredura do espectro e analisar qual o comprimento de onda de maior 
absorção, as absorbâncias obtidas para os respectivos comprimentos de onda 
estão representadas na tabela 1. 
Tabela 1: Dados referentes a absorbância da solução de Cr(NO3)3.9H2O 
Comprimento de onda 
(nm) 
Absorbância Comprimento 
de onda (nm) 
Absorbância 
400 1,210 540 0,685 
420 1,152 560 0,883 
440 0,712 580 0,930 
460 0,346 600 0,821 
480 0,243 620 0,594 
500 0,302 640 0,382 
520 0,461 660 0,208 
 
Com auxilio do programa do pacote Office, o Excel pôde-se observar que 
o maior pico de absorção foi em 580nm, conforme o gráfico 1: 
 
Gráfico 1: Varredura do espectro da solução Cr(NO3)3.9H2O. 
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
400 425 450 475 500 525 550 575 600 625 650
A
b
so
rb
ân
ci
a
Comprimento de Onda (nm)
varredura do espectro
Com as informações do gráfico 1, foi possível construir as curvas de 
calibração em diferentes comprimentos de onda, os valores estão na tabela 2: 
Tabela 2: Dados referentes as leituras de absorvância: 
Concentração 
(mol/L) 
λ máximo 
(580 nm) 
λmínimo 
(480 nm) 
 
λascendente 
(520 nm) 
λdescentende 
(640 nm) 
0,01 0,1771 0,0475 0,0847 0,0725 
0,02 0,4169 0,1044 0,2017 0,1657 
0,03 0,6526 0,1692 0,3231 0,2637 
0,04 0,8093 0,2013 0,3972 0,3231 
0,05 0,9442 0,2406 0,4678 0,3801 
 
Aplicando a Lei de Lambert-Beer, na qual absorção é proporcional ao 
trajeto óptico e à concentração, o que demonstra que a Absorbância de uma 
solução é proporcional (relação linear) à concentração do soluto corado. 
A partir da proporcionalidade entre absorbância e concentração é possível 
obter uma curva de calibração, ou seja, um gráfico relacionando a Absorbância 
e a Concentração da amostra, conforme os gráficos a seguir: 
 
 
Gráfico 2: Absorbância por concentração comprimento de 580 nm. 
 
R² = 0.9905
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
A
b
so
rb
ân
ci
a
Concentração (mol/L)
580 nm
 
Gráfico 3: Absorbância por concentração comprimento de 480 nm. 
 
Gráfico 4: Absorbância por concentração comprimento de 520 nm. 
 
Gráfico 5: Absorbância por concentração comprimento de 640 nm. 
R² = 0.9896
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
A
b
so
rb
ân
ci
a
Concentração (mol/L)
480 nm
R² = 0.9906
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
A
b
so
rb
ân
ci
a
Concentração (mol/L)520 nm
R² = 0.9907
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
A
b
so
rb
ân
ci
a
Concentração (mol/L)
640 nm
O R2 que está apresentado em cada gráfico é chamado de coeficiente de 
determinação e junto ao coeficiente de correlação R é um indicativo da 
linearidade do método desenvolvido. Os métodos devem ter linearidade alta, ou 
seja, próximas a 1,0000 para que possam ser utilizados em uma técnica 
espectrofotométrica. Neste estudo observou-se o pior R2 = 0,9896 no 
comprimento de onda mínimo e nos outros pontos em estudo apresentaram bons 
valores, todos acima de R2 > 0,99. 
5. CONCLUSÃO: 
Foi possível realizar a varredura do espectro para a solução 
Cr(NO3)3.9H2O identificando qual o comprimento de onda com maior absorção e 
assim construir as curvas de calibração conforme a Lei de Lambert-Beer, as 
quais apresentaram bons coeficientes de correlação linear, exceto no ponto 
mínimo. 
6. REFERENCIAS: 
1- Skoog, D.A.; Holler F. J.; Nieman, T.A., Princípios de Analíse Instrumental, 
5ª edição, Bookman, São Paulo, 2002. 
2. Disponível em: <zeus.qui.ufmg.br/~valmir/Espectroanalitica%20-
%20Absorcao%20Molecular.pps> Acessado em 27/04/2018. 
3. Disponível em: <http://www.ufrgs.br/leo/site_espec/conceito.html> 
Acessado em: 28/04/2018.