Equilíbrio químico e espectrofotometria

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ 
CURSO DE ENGENHARIA DE BIOPROCESSOS E BIOTECNOLOGIA 
FÍSICO-QUÍMICA D (CQ033) 
 
 
 
 
 
EXPERIMENTO 8- EQUILÍBRIO QUÍMICO E ESPECTROFOTOMETRIA 
 
Ana Luiza Marcelo 
Arthur Alves Nocko 
Beatriz Ramos Castanho 
Gabriel da Silva Keune 
Matheus Borowiak Higaskino 
Bancada 1 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
29/10/2019 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
A difração da luz varia de acordo com a substância ou solução em que 
passa, assim como cada solução absorve luz de forma diferente. 
No espectrofotômetro a luz (emitida por uma lâmpada) é refratada por um 
prisma de difração, e através de um monocromador um comprimento de onda 
específico passa por uma fenda e então incide na amostra e é detectada, e 
assim, obtendo a absorvância da solução estudada. 
Absorvância no espectrofotômetro indica a quantidade de luz absorvida pela 
composto e varia de acordo com a concentração do mesmo. 
IMAGEM 1- Funcionamento do espectrofotômetro 
 
 ​A Lei de Lambert-Beer diz que compostos com concentrações diferentes 
possuem uma relação quantitativa entre a concentração da solução e a radiação 
transmitida por ela, ao ser exposta por um tipo de radiação específica. E é dada 
pela fórmula: 
T=10​-εbc 
Onde: 
T= transmitância. 
ε=Absorvitidade molar ou coeficiente de extinção. 
b= caminho óptico. 
c= concentração. 
 
 
E a absorvância (A) é adquirida pela fórmula: 
A= -logT. 
Ou seja: 
A=εbc 
 
OBJETIVOS 
● Determinar a constante de equilíbrio de complexação da reação entre Fe​3+ ​e 
SCN​-​ através de análise espectrofotometria. 
MATERIAIS 
● Espectrofotometria de UV-VIS; 
● Tubos de ensaio; 
● Cubetas; 
● Solução (A) de sulfato férrico amoniacal (NH ​4​Fe(SO​4​)​2​) 0,001 mol.L​-1 
preparada em ácido nítrico (HNO​3​) 0,01 mol.L​-1​ ; 
● Solução (B) de tiocianato de potássio (KSCN) 0,001 mol.L​-1​; 
● Solução (C) de sulfato de amônio e ferro (NH​4​Fe(SO​4​)​2​) 0,1 mol.L​-1 ​preparada 
em ácido nítrico (HNO​3​) 0,05 mol.L​-1 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
I- Aquisição da curva padrão (Lei de Lambert-Beer): ​As soluções devem 
ser preparadas conforme indicados na Tabela I, sem haver a necessidade de 
homogeneizar. Então colocar o conteúdo do tubo 1 em um béquer para 
homogeneizá-lo e então no espectrofotômetro (ambientando a cubeta antes) 
para obter a absorvância zero. Proceder com a leitura do restante dos tubos 
da mesma maneira, anotando os valores encontrados. Finalmente, encontrar 
a reta referente a curva de calibração e o valor do coeficiente de 
absortividade molar. 
 
II- Determinação das concentrações de equilíbrio: ​As novas soluções 
devem ser preparadas de acordo com a Tabela II. Elas serão 
homogeneizadas ao serem transferidas uma a uma para um béquer. 
Inicialmente utiliza-se o tubo 1 para ambientar a cubeta e então encontrar o 
novo zero no espectrofotômetro. A partir do zero encontrado, realizar a leitura 
dos demais tubos. Completar a tabela III a partir do princípio de equilíbrio 
químico, da equação: 
 
 
 
Então encontrar e discutir o valor da constante de equilíbrio encontrada a 
partir da média dos valores encontrados em cada linha. 
 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
I - Aquisição da curva padrão ( Lei de Lambert-Beer ) 
Tabela I - Medidas de absorvância de soluções de complexo de concentrações 
conhecidas 
Tubo Volume de 
solução C 
(mL) 
Volume de 
solução B 
(mL) 
Volume de 
H​2​O (mL) 
[Fe(SCN)]​2+ 
(mol.L​-1​) 
Absorvânci
a a 440 nm 
1 5 0 9 ------- zero 
2 5 1 8 7,143.10​-5 0,159 
3 5 2 7 1,429.10​-4 0,291 
4 5 3 6 2,143.10​-4 0,453 
5 5 4 5 2,857.10​-4 0,585 
6 5 5,5 4 3,793.10​-4 0,782 
II - Determinação das concentrações no equilíbrio: y=2030,9111x+0,009786938741 
 
 
 
Tabela II - Medida da absorvância de soluções de complexo de concentrações 
desconhecidas 
 
Tubo Volume de 
solução A 
(mL) 
Volume de 
solução B 
(mL) 
Volume de 
H2O (mL) 
Absorvância a 
440 nm 
7 7 0 7 zero 
8 7 5 2 0,08 
9 7 6 1 0,097 
10 7 7 0 0,12 
Tabela III - Concentrações dos íons envolvidos na reação e absorvância do produto 
formado 
 
Tubo [Fe(SCN)]​2+ 
(mol.L​-1​) 
[Fe​3+​]​in 
(mol.L​-1​) 
[Fe​3+​]​eq 
(mol.L​-1​) 
[SCN​-​]​in 
(mol.L​-1​) 
[SCN​-​]​eq 
(mol.L​-1​) 
K​eq 
(adimensi
onal) 
8 3,9391187
53.10 ​-3 
5,00.10​-4 3,44.10​-3 3,57.10​-4 3,58.10​-3 3,20.10​2 
9 4,7761814
88.10 ​-3 
5,00.10​-4 4,28.10​-3 4,28.10​-4 4,35.10​-3 2,56.10​2 
 
10 5,9086781
3.10​-3 
5,00.10​-4 5.41.10​-3 5,00.10​-4 5,41.10​-3 2,02.10​2 
 Média 2,57.10​2 
 
CONCLUSÃO 
A partir dos dados encontrados através do espectrofotômetro e das contas 
realizadas, foi possível encontrar a constante de equilíbrio, 
 
REFERÊNCIAS 
Experimentos de Química Geral - Alda Maria Pawlosky et al - 2 ​a​ edição - UFPR. 
 
 
(2)biologiavegetal.com/aula-12-espectroscopia-de-luz-visivel-e-determinacao-do-coe
ficiente-de-extincao-molar/ .Acesso em 5 de novembro