Atividade 1 - Laboratório de Química Analítica Instrumental

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FACULDADES OSWALDO CRUZ
Atividade 1 – Laboratório de Química Analítica Instrumental
Curso: Engenharia Química Turma: 5º EZ
Nome: Flavia Sayuri				 RA: 2416092
Nome: Guilherme Ribeiro				 RA: 2416097
Nome: Thiago Gutemberg RA: 2413235
Nome: Vinicius Blanco				 RA: 2417277
Profª: Omara Cussigh
SÃO PAULO
2020
1) 
A espectrofotometria de absorção ocorre a partir de átomos no estado fundamental. O detector mede a quantidade de luz que passa através da chama, a partir das propriedades eletromagnéticas das radiações: frequência, comprimento de onda, amplitude, número de onda e velocidade de propagação (velocidade da luz). A energia absorvida pela amostra excita o elétron e ocorre um salto quântico para uma camada superior dos orbitais moleculares. Ao retornar para o orbital de origem é emitido um fóton com a mesma frequência de energia absorvida pela amostra. Conhecida as propriedades na região do visível no espectro, é possível quantizar esta energia através da constante de Planck a partir do efeito fotoelétrico, ou seja:
Ɛ=ℎ𝑐𝜆
Onde, Ɛ é a energia absorvida/emitida, h é a constante de Planck (6,6262X10-34 J*s), c é a velocidade de propagação da luz no vácuo (2,99X108m/s) e λ é a frequência de onda observada na região do visível.
Para realizar a caracterização das amostras, utiliza-se um espectrofotômetro de absorção UV-Visível, ou seja, realiza leituras nas faixas de comprimento de onda entre 200-750 nm. O equipamento possui uma lâmpada de cátodo oco, na qual bombardeia íons de energia elevada à amostra e um monocromador como detector da radiação eletromagnética observada na faixa de comprimentos de ondas desejada. Além disso, é necessária uma chama de temperatura elevada, de modo a ocorrer a atomização da amostra líquida. Neste ponto, a amostra evapora e o sólido é atomizado.
Na determinação da composição de amostras é necessário o fazimento de uma curva de calibração, na qual deve-se conhecer as absorbâncias e transmitâncias da amostra, e saber como variam em relação a espessura da cubeta, absortividade e a concentração. Para isso, utiliza-se a Lei de Beer, cujo objetivo é converter os sinais eletromagnéticos em valores de concentração: 𝐴 = 𝑎 𝑥 𝑏 𝑥 𝐶
Onde A é a absorbância, a é a absortividade[footnoteRef:1], b é a espessura da cubeta e C é a concentração do analito. [1: Absortividade é o quanto de energia uma substância absorve em um determinado comprimento de onda, ou seja, é a capacidade de absorção da luz emitida em uma determinada frequência.] 
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2) 
a) 15,8%
A = - log T
A = - log 0,158
Resposta: A = 0,801
b) 0,492
A = - log 0,492
Resposta: A = 0,308
c) 39,4%
A = - log 0,394
Resposta: A = 0,405
d) 23,8%
A = - log 0,238
Resposta: A = 0,623
e) 0,085
A = - log 0,085
Resposta: A = 1,071
f) 5,38%
A = - log 0,538
Resposta: A = 1,270
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3) 
a) 0,038
T = 10-A
T = 10-0,038
T = 0,9162
Resposta: T = 91,62%
 
b) 0,958
Resposta: T = 11,02%
c) 0,399
Resposta: T = 39,90%
d) 0,241
Resposta: T = 57,41%
e) 0,435
Resposta: T = 36,73%
f) 0,692
Resposta: T = 20,32%
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4) 
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5) 
Dados: 
a) A = ?; c = 3,79x10-5 mol/L; b = 1,00 cm;
A = 9,32x103 L/mol.cm x 1,00 cm x 3,79x10-5 mol/L
A = 0,353
b) %T = ?;
T = 10-A = 10-0,353 = 0,4436 = 44,36%
c) c = ?; b = 2,50 cm;
0,353 = x 2,50 cm x c
c = 1,52x10-5 mol/L
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6) 
A tabela a seguir já está preenchida com as respectivas absorbâncias e concentrações:
	Solução
	𝐊𝐌𝐧𝐎𝟒
	Concentração
	
	
	
	(5,00 ± 0,02)x10−1 g ∙ l−1
	
	%T
	A
	#
	ml
	𝐦𝐨𝐥. 𝐥−𝟏
	
	
	1
	0,00
	0
	100,0
	0
	2
	5,00
	0,000158
	39,2
	0,406714
	3
	6,00
	0,00019
	33,0
	0,481486
	4
	7,00
	0,000222
	27,4
	0,562249
	5
	8,00
	0,000253
	22,8
	0,642065
	6
	9,00
	0,000285
	18,7
	0,728158
a) 
Solução 2 
5 mL ___ (5,00 ± 0,02)x10-1 g.L-1
100 mL
C1*V1 = C2*V2 
C2 = (C1*V1)/V2 = (5x10-1*5)/100 = 0,025g/L
 = SC1 = 1x10-4
C2 = (0,0250 ± 0,0001) g/L
M = 0,0250g*1 mol/158,04g
M = 1,582x10-4 mol/L
 = Sm = 0,006x10-4
M = (1,582 ± 0,006)x10-4 mol/L
Solução 3
6 mL ___ (5,00 ± 0,02)x10-1 g.L-1
100 mL
C2 = (C1*V1)/V2 = (5x10-1*6)/100 = 0,030g/L
 = SC1 = 1x10-4
C2 = (0,030 ± 0,0001) g/L
M = 0,030g*1 mol/158,04g
M = 1,898x10-4 mol/L
 = Sm = 0,006x10-4
M = (1,898 ± 0,006)x10-4 mol/L
Solução 4
7 mL ___ (5,00 ± 0,02)x10-1 g.L-1
100 mL
C2 = (C1*V1)/V2 = (5x10-1*7)/100 = 0,035g/L
 = SC1 = 1x10-4
C2 = (0,035 ± 0,0001) g/L
M = 0,035g*1 mol/158,04g
M = 2,215x10-4 mol/L
 = Sm = 0,006x10-4
M = (2,215 ± 0,006)x10-4 mol/L
Solução 5
8 mL ___ (5,00 ± 0,02)x10-1 g.L-1
100 mL
C2 = (C1*V1)/V2 = (5x10-1*8)/100 = 0,040g/L
 = SC1 = 1x10-4
C2 = (0,040 ± 0,0001) g/L
M = 0,040g*1 mol/158,04g
M = 2,530x10-4 mol/L
 = Sm = 0,006x10-4
M = (2,530 ± 0,006)x10-4 mol/L
Solução 6
9 mL ___ (5,00 ± 0,02)x10-1 g.L-1
100 mL
C2 = (C1*V1)/V2 = (5x10-1*9)/100 = 0,045g/L
 = SC1 = 1x10-4
C2 = (0,045 ± 0,0001) g/L
M = 0,045g*1 mol/158,04g
M = 2,847x10-4 mol/L
 = Sm = 0,006x10-4
M = (2,847 ± 0,006)x10-4 mol/L
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b)
Solução 1
A = - log 1
A = 0
Solução 2
A = - log 0,392
A = 0,407
Solução 3
A = - log 0,330
A = 0,481
Solução 4
A = - log 0,274
A = 0,562
Solução 5
A = - log 0,228
A = 0,642
Solução 6
A = - log 0,187
A = 0,728
Solução Problema
A = - log 0,294
A = 0,532
d) y = 2543,5X + 0,0004
e) y = 2543,5X + 0,0004
0,53165 = 2543,5X + 0,0004
0,53125 = 2543,5X
X = 2,089*10-4 mol/L
f) Ɛ = A/b*c 
Ɛ = 0,53165 / 1,00cm x 2,089*10-4 mol/L = 2545,0 L/mol-1cm-1
c)
Referências bibliográficas
ESPECTROFOTÔMETRO DE ABSORÇÃO MOLECULAR NA REGIÃO DO ULTRAVIOLETA E VISÍVEL. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2019. Disponível em: 
<https://www.ufrgs.br/dequi-labs/central-analitica/espectrofotometro-de-absorcao-molecular-na-regiao-do-ultravioleta-e-visivel/>. Acesso em 02 de maio de 2020.
MÉTODOS ESPECTRAIS (ÓPTICOS). Faculdades Oswaldo Cruz, 2020. Disponível em: <https://www.oswaldocruz.br/download/arquivos/45457.pdf>. Acesso em 02 de maio de 2020.
M. LACERDA, Talita. Espectroscopia de absorção e emissão atômica. Universidade de São Paulo, 2016. Disponível em:
<http://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/1060198/LOQ4001/Absorcao%20e%20emissao%20atomica.pdf>
Absorbância x Concentração
0	1.5799999999999999E-4	1.9000000000000001E-4	2.22E-4	2.5300000000000002E-4	2.8499999999999999E-4	0	0.40671400000000002	0.48148600000000003	0.562249	0.642065	0.72815799999999997	Concentração
Absorbância
 C1 - Internal use