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CEEP – Professora Maria do Rosário Castaldi
Ensino Médio e Profissional
Espectros de absorção
Curso: Técnico em Química 
Disciplina: Química Analítica 
Docente: Marcus 
Discente: Ana Caroline P. Lopes	
Discente: Edson 
Discente: Leandro Mastelline
Discente: Lucas Alexandre
Discente: Tiago Ortiz
 	
Londrina, 2019
Introdução
Espectroscopia
O termo espectroscopia é utilizado nas disciplinas de física e química para se referir à técnica de aferimento de dados físico-químicos através da transmissão, absorção ou reflexão da energia radiante incidente em uma amostra. Sua origem encontra-se no estudo da luz visível dispersa de acordo com seu comprimento de onda, por exemplo, por um prisma.
O resultado gráfico de uma técnica espectroscópica qualquer, é a resposta como uma função do comprimento de onda, ou mais comumente a frequência que é chamado espectro. 
Espectroscopia UV-Visível: 
A espectroscopia no ultravioleta visível (UV/VIS) envolve a espectroscopia de fótons (espectrofotometria). 
A espectrofotometria é o método de análises óptico mais utilizado nas investigações biológicas e físico-químicas. Baseia-se na medida quantitativa da absorção da luz pelas soluções, onde a concentração na solução da substância absorvente é proporcional à quantidade de luz absorvida. Estas medidas são efetuadas por equipamentos denominados espectrofotômetros.
As radiações eletromagnéticas com comprimento de onda entre 380 e 750 nm são visíveis ao olho humano. A luz visível constitui uma parcela muito pequena no espectro eletromagnético. A zona do espectro cujas radiações possuem um comprimento de onda abaixo de 380 nm é denominada ultravioleta (UV). Comprimentos de onda acima de 750 nm correspondem à zona infravermelha. A visão humana detecta somente a parte visível do espectro, enquanto filmes fotográficos e fotocélulas são sensíveis a outras porções do espectro.
Na tabela a seguir são mostrados os diferentes comprimentos de onda com as respectivas características do espectro de luz visível, ultravioleta e infravermelho.
	Cores
	Intervalos de comprimento de onda (nm)
	Ultravioleta (não visível)
	<380
	Violeta
Azul
Verde
Amarela
Alaranjada
Vermelha
	
380 a 450
450 a 500
500 a 570
570 a 590
590 a 620
620 a 750
	Infravermelha curta
	750 a 2000
Transmitância
Exprime a fração da energia luminosa que consegue atravessar uma determinada espessura de um material, sem ser absorvida. Ou seja, a capacidade de transmitir a luz.
Absorbância
Exprime a fração da energia luminosa que é absorvida por uma determinada espessura de um material. Ou seja, a capacidade de absorver a luz.
A absorbância de uma solução está relacionada com a transmitância. Quando a absorbância de uma solução aumenta, a transmitância diminui.
Transmitância e absorbância tendem a ser grandezas complementares. Assim, sua soma (para a mesma energia e comprimento de onda incidente) é aproximadamente igual a 1, ou 100%. Se 90% da luz é absorvida, então 10% é transmitida.
A Lei de Beer
A lei de Lambert–Beer (também designada por lei de Lambert–Beer–Bouguer) estabelece uma relação entre a absorvância (também chamada absorbância ou absorvência) de uma solução e a sua concentração, quando atravessada por uma radiação luminosa monocromática colimada (raios luminosos paralelos). A lei de Lambert-Beer é traduzida pela seguinte expressão matemática:
Onde A é absorvância, Ԑ é o coeficiente de absorvidade molar, b é o caminho óptico (cubeta) e c é a concentração.
Objetivos 
O trabalho teve como objetivo estudar e determinar os espectros de absorção do Azul de Bromotimol, Verde de Bromocresol, Vermelho de Metila e do Sulfato de Cobre.
Materiais e reagentes
Agua destilada
Álcool
Balança analítica
Balão volumétrico
Cubetas
Espectrofotômetro
Pipeta
Solução de azul de Bromotimol
Solução de Hidróxido de sódio (50%)
Solução de Sulfato de Cobre
Solução de verde de Bromocresol
Solução de vermelho de Metila
Procedimento Experimental 
Solução de Azul de Bromotimol 
Adicionamos 4 gotas de azul de Bromotimol (solução estoque) a um balão volumétrico de 100 mL e completamos com agua destilada até a aferição do menisco, realizando inversões com o mesmo para homogeneizar a solução.
Transferimos uma amostra da solução de Bromotimol para uma cubeta.
Adicionamos agua destilada a uma segunda cubeta (branco).
Efetuamos a leitura da absorvância no espectrofotômetro nos comprimentos e onda de 340 a 700 nm.
Após transferimos uma segunda amostra da solução de Bromotimol para uma cubeta e adicionamos 1 gota de hidróxido de sódio (50%).
Efetuamos a leitura da absorvância no espectrofotômetro nos comprimentos e onda de 340 a 700 nm.
Solução do Vermelho de metila:
Adicionamos 4 gotas de Vermelho de metila (solução estoque) a um balão volumétrico de 100 mL e completamos com agua destilada até a aferição do menisco, realizando inversões com o mesmo para homogeneizar a solução.
Transferimos uma amostra da solução do vermelho de metila para uma cubeta.
Adicionamos agua destilada a uma segunda cubeta ( branco utilizado para zerar o espectrofotômetro).
Efetuamos a leitura da absorvância no espectrofotômetro nos comprimentos e onda de 340 a 700 nm.
Após transferimos uma segunda amostra da solução do vermelho de metila para um béquer e adicionamos duas gotas de verde de Bromocresol (solução estoque) e em seguida transferimos para uma cubeta. 
Adicionamos agua destilada a uma segunda cubeta (branco utilizado para zerar o espectrofotômetro).
Efetuamos a leitura da absorvância no espectrofotômetro nos comprimentos e onda de 340 a 700 nm.
Solução de CuSO4 . 5H2O :
Calculamos a massa necessária para o preparo de 100 mL de solução de sulfato de cobre.
Pesamos a massa calculada e em seguida adicionamos a um balão volumétrico de 100mL, completando-o com agua destilada ate aferição do menisco, realizando inversões para homogeneizar a solução.
Transferimos uma amostra da solução do sulfato de cobre para uma cubeta.
Adicionamos agua destilada a uma segunda cubeta (branco utilizado para zerar o espectrofotômetro).
Efetuamos a leitura da absorvância no espectrofotômetro nos comprimentos e onda de 340 a 700 nm.
Solução de CuSO4 com solvente de álcool:
Pipetamos 10 mL da solução de Sulfato de cobre mencionada acima e transferimos para um balão volumétrico de 100 mL completamos com álcool até a aferição do menisco, realizando inversões para homogeneizar a solução.
Efetuamos a leitura da absorvância no espectrofotômetro nos comprimentos e onda de 340 a 700 nm.
Após realizamos uma segunda diluição dessa solução e efetuamos a leitura da absorvância no espectrofotômetro nos comprimentos de onda 400 a 1000 nm.
Resultados e discussões
Para a medida do Espectro de absorção do Azul de Bromotimol que apresentou coloração azul temos:
Na tabela esta representado na primeira coluna o comprimento de onda da leitura, na segunda coluna os valores da absorvância para o Azul de Bromotimol diluído em agua e na terceira coluna temos os valores da absorvância do azul de Bromotimol com NaOH. 
	Espectro Bromotimol e NaOH
	340
	0,335
	0,106
	360
	0,370
	0,135
	380
	0,466
	0,190
	400
	0,641
	0,220
	420
	0,791
	0,154
	440
	0,836
	0,084
	460
	0,714
	0,068
	480
	0,514
	0,099
	500
	0,315
	0,173
	520
	0,154
	0,254
	540
	0,064
	0,377
	560
	0,025
	0,526
	580
	0,008
	0,691
	600
	0,005
	0,885
	620
	0,003
	1,001
	640
	0,010
	0,767
	660
	0,002
	0,396
	680
	0,001
	0,131
	700
	-0,001
	0,046
Tabela1- resultados obtidos da absorvância em função do comprimento de onda.
Com os dados obtidos no experimento foi possível determinar o pico de absorção das soluções para tal foram plotados os gráficos a seguir:
O pico de absorção do azul de Bromotimol (neutro) foi no comprimento de onda de 440nm com absorvância de 0,836.
Grafico1- Espectro de absorção do azul de Bromotimol (neutro).O pico de absorção do azul de Bromotimol com NaOH(básico) foi no comprimento de onda de 620nm com absorvância de 1,001.
Grafico2 – Espectro de absorção do azul de Bromotimol com NaOH (básico).
Grafico 3 – Comparação dos espectros de absorção do azul de bromotimol neutro e básico
Com os gráficos foi possível perceber que a absorvância do azul de bromotimol com NaOH (básico) foi maior que a do Azul de bromotimol (neutro) ou seja a houve maior afinidade de absorção da luz no bromotimol básico.
Para a medida do Espectro de absorção do Vermelho de metila (neutro) e Vermelho de metila com Verde de Bromocresol (básico) que apresentou coloração amarela temos:
Na tabela esta representado na primeira coluna o comprimento de onda da leitura na segunda coluna os valores da absorvância para o vermelho de metila diluído em agua e na terceira coluna temos os valores da absorvância do vermelho de metila com verde de Bromocresol .
	Espectro de absorção 
	340
	0,087
	0,035
	360
	0,136
	0,053
	380
	0,190
	0,097
	400
	0,230
	0,118
	420
	0,243
	0,084
	440
	0,254
	0,050
	460
	0,264
	0,031
	480
	0,212
	0,045
	500
	0,910
	0,071
	520
	0,042
	0,101
	540
	0,029
	0,171
	560
	0,025
	0,247
	580
	0,023
	0,361
	600
	0,017
	0,480
	620
	0,016
	0,570
	640
	0,008
	0,367
	660
	0,006
	0,349
	680
	0,014
	0,054
	700
	0,002
	0,016
Tabela 2- Espectro de absorção do verde de Bromocresol e vermelho de metila.
Com os dados obtidos no experimento foi possível determinar o pico de absorção das soluções para tal foram plotados os gráficos a seguir:
O pico de absorção do Vermelho de metila (neutro) foi no comprimento de onda de 500nm com absorvância de 0,910.
Gráfico 4- Espectro de absorção do vermelho de metila.
O pico de absorção do verde de Bromocresol (básico) foi no comprimento de onda de 620nm com absorvância de 0,570.
Gráfico 5- Espectro de absorção do verde de Bromocresol.
	
Gráfico 6- Espectro de absorção do verde de Bromocresol e vermelho de metila.
Com os gráficos foi possível perceber que a absorvância do vermelho de metila foi maior que a do vermelho de metila com verde de Bromocresol ou seja a houve maior afinidade de absorção da luz no vermelho de metila (neutro).
Para a o CuSO4 que apresentou coloração azul temos:
Calculo da massa necessária para o preparo da solução:
 Massa Molecular = 249,68g/ mol
1 mol ------ 268,68g
0,1mol ------ x
X= 24,968g/ L assim temos:
24,968g ---------1000 mL
X ----------------100mL
X= 2,4968g 
Portanto a massa necessária para o preparo de 100mL de solução foi de 2,4968g.
 Na tabela esta representado na primeira coluna o comprimento de onda da leitura na segunda coluna os valores da absorvância para o CuSO4 diluído em agua e na terceira coluna temos os valores da absorvância do CuSO4 em álcool e quarta coluna temos os valores da absorvância do CuSO4 após a segunda diluição. 
	Espectro do CuSO4 em agua e álcool
 
	340
	0,086
	0,107
	X
	360
	0,057
	0,054
	X
	380
	0,059
	0,046
	X
	400
	0,049
	0,039
	0,025
	420
	0,047
	0,041
	0,021
	440
	0,039
	0,031
	0,019
	460
	0,037
	0,038
	0,018
	480
	0,032
	0,031
	0,026
	500
	0,04
	0,038
	0,024
	520
	0,044
	0,054
	0,03
	540
	0,065
	0,086
	0,037
	560
	0,097
	0,137
	0,059
	580
	0,157
	0,230
	0,091
	600
	0,269
	0,392
	0,148
	620
	0,428
	0,639
	0,24
	640
	0,654
	1,006
	0,377
	660
	0,981
	1,491
	0,558
	680
	1,39
	X
	0,79
	700
	1,81
	X
	1,04
	720
	X
	X
	1,285
	740
	X
	X
	1,506
	760
	X
	X
	1,676
	780
	X
	X
	1,784
	800
	X
	X
	1,828
	820
	X
	X
	1,821
	840
	X
	X
	1,788
	860
	X
	X
	1,722
	880
	X
	X
	1,644
	900
	X
	X
	1,56
	920
	X
	X
	1,476
	940
	X
	X
	1,385
	960
	X
	X
	1,309
	980
	X
	X
	1,21
	1000
	X
	X
	1,108
Tabela 3- Espectro de absorção do sulfato de cobre em agua e álcool.
Observamos, portanto que o CuSO4 diluído em agua(com maior contração) obteve leitura no comprimento de onda máximo de 700 nm já para o CuSO4 diluído em álcool (segunda diluição) a leitura chegou ao comprimento de onda de 1000nm ou seja quanto mais diluída a solução mais leituras de absorvância nós conseguimos extrair.
O pico de absorção do sulfato de cobre em agua foi no comprimento de onda de 700nm com absorvância de 1,810.
Grafico 7- Espectro de absorção do sulfato de cobre em agua.
O pico de absorção do sulfato de cobre em álcool(primeira diluição) foi no comprimento de onda de 660nm com absorvância de 1,491.
Grafico8- Espectro de absorção do sulfato de cobre em álcool .
O pico de absorção do sulfato de cobre em álcool (segunda diluição) foi no comprimento de onda de 800nm com absorvância de 1,828.
Grafico9 – Espectro de absorção do sulfato de cobre diluído em álcool.
Assim sendo o Sulfato de cobre da segunda diluição em álcool apresentou maior absorvidade de luz.
Gráfico 10- Espectro de absorção do sulfato de cobre em agua e álcool.
Através dos dados obtidos em aula foi possível determinar o coeficiente de absorvidade molar do CuSO4 foi utilizado para tal a Lei e Beer onde temos:
Dados: A= 0,866 b=1 cm c= 0,1mol/L
 portanto vem: 
Assim temos: 
cm-1.mol-1.L-1
A intensidade da cor de uma solução é proporcional à concentração das moléculas absorventes de luz. Quanto mais concentrada for a solução, maior será a absorção de luz. Por outro lado, a cor da solução é determinada pela cor da luz transmitida . Uma solução aparece como branca porque transmite luzes de todas as cores; quando absorve luzes de todas as cores, a solução é preta. Finalmente, a solução é verde quando absorve luz vermelha e transmite luz verde (amarelo + azul), a qual é denominada luz complementar. A Tabela 4 relaciona a cor da luz com a cor da luz complementar.
 
Tabela 4- Intensidade de cor absorvida e cor complementar.
Assim sendo no experimento o vermelho de metila que apresentou coloração amarela na cor complementar absorveu cor azul, e o azul de bromotimol e sulfato de cobre que apresentaram coloração azul na cor complementar absorveu cor vermelha.
Conclusão
Concluímos, portanto com este trabalho que a absorbância da luz a cada comprimento de onda λ é diretamente proporcional à concentração da solução contida na cubeta. Esta linearidade deixa de ocorrer a concentrações muito elevadas da substância e nesses casos devemos diluir previamente a amostra a medir observamos ainda que cor das substâncias se deve a absorção de certos comprimentos de ondas da luz branca que incide sobre elas, deixando transmitir aos nossos olhos apenas aqueles comprimentos de ondas não absorvidos.
Foi possível ainda aprender que um mesmo composto com valores de pH diferentes apresenta diferentes valores de absorvância. Assim sendo os objetivos traçados inicialmente foram alcançados e os experimentos foram satisfatórios.
Referências Bibliográficas 
http://www.ufrgs.br/leo/site_espec/espectrodeabsorcao.html 
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/espectros-emissao-absorcao-leis-kirchhoff.htm
https://kasvi.com.br/espectrofotometria-analise-concentracao-solucoes/