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Espectrofotometria de Absorção no Uv-Vis Disciplina: Análise Instrumental Professor: Carlos Eduardo Bonancêa Espectrofotometria de Absorção no Uv-Vis Para caracterizar as absorções temos a lei de Lambert-Beer: Transmitância = (I / I0) % Transmitância = (I / I0) 100% I = intensidade de luz transmitida I0 = intensidade de luz incidente Lei de Beer: A intensidade de luz absorvida mede-se pelo porcentagem da luz incidente que atravessa a amostra Para líquidos ou sólidos transparentes O espectro de absorção: é obtido através do monitoramento da intensidade da radiação incidente (I0) e transmitida (I). Teoria da Espectrofotometria Teoria da Espectrofotometria A absorção é função do número de moléculas que absorvem (concentração). Absorbância = -log(Transmitância) = . b . c A = . b . c Esta relação se conhece como Lei de Beer-Lambert e permite corrigir a dependência da concentração e outros fatores operacionais ao comparar distintos compostos: Onde: = absortividade molar (característica da molécula) c = concentração molar da espécie que absorve b = espessura da amostra atravessada pelo feixe de luz (habitualmente 1 cm) Para líquidos ou sólidos transparentes Calcule a absorbância sabendo-se que a transmitância é: a) 0,0290 b) 3,15% c) 5,34% d) 0,065 Calcule a transmitância (%) partindo-se dos seguintes valores de absorbância: a) 0,912 b) 0,027 c) 1,230 Exercícios A absorbância é muito importante porque ela é diretamente proporcional à concentração, c, de espécies absorventes de luz na amostra A = . b . c Desvios da Lei de Beer-Lambert LIMITAÇÃO REAL • A Lei é válida somente para baixas concentrações • Altas concentrações = Interação entre as moléculas afeta a distribuição de carga, alterando o coeficiente de absortividade molar. AA C Faixa ótima de trabalho DESVIO QUÍMICO Surgem quando um analito se dissocia, se associa ou reage com um solvente para dar um produto que tem um espectro de absorção diferente Desvios da Lei de Beer • DESVIO INSTRUMENTAL • A lei só é válida para radiação monocromática, ou seja, para um único comprimento de onda () Como minimizar o desvio? • Escolher a região onde o é constante na região selecionada Análises Quantitativas Calibração C A 2,5 5 10 0.200 0.400 0.800 0 6,25 0.500 Amostra A = 0,50 CALIBRAÇÃO DE MÉTODOS INSTRUMENTAIS 1- Introdução da Análise Instrumental C A X1 X2 Y1 Y2 m = X2 – X1 Equação de uma reta: Y = mx + b Coeficiente angular Coeficiente linear Coeficiente angular Coeficiente linear m Y2 – Y1 Introdução à Análise Instrumental • Adição de Padrão Am Pd Am Sinal Analítico Amostra Sinal Analítico Amostra + Padrão + Introdução à Análise Instrumental • Padrão Interno Sinal Analítico Sinal Analítico Sinal Analítico Pd Bco Pds Am Absorbância 0,10 0,20 0,50 0,80 1,00 Concentração (mg/mL) 10,0 20,0 50,0 80,0 100,0 1 - O Químico responsável pelo laboratório de controle de qualidade de uma indústria de tintas preparou soluções de concentração conhecida de um corante com o objetivo de determinar a concentração do mesmo em lotes preparados pela indústria. A técnica escolhida foi a espectrofotometria de absorção e o comprimento de onda utilizado foi de 565,0 nm. a) Considerando os dados, abaixo, obtidos pelo analista, construa a curva de calibração. b) Utilizando a curva de calibração construída calcule a concentração de uma amostra cujo valor de absorbância medido nas mesmas condições foi 0,45. (indique, graficamente, na curva de calibração, não basta fazer o cálculo). 2 - Uma solução de uma dada amostra apresenta absortividade de 200 Foi analisada por espectroscopia na região do UV/Vis em um comprimento de onda na qual se obedece à lei Lambert Beer na concentração empregada nesse experimento. Considere que o caminho óptico é de 1 mm, e a absorbância observada é 0,4. Empregando esse resultado na equação de Lambert-Beer, conclui-se que a concentração da amostra é, aproximadamente. a) 0,01 mol. L-1 b) 0,02 mol. L-1 c) 0,002 mol. L-1 d) 8,0 mol. L-1 e) 80 mol. L-1 3 - Um estudante dissolveu devidamente, 0,519 g de amostra e diluiu para 50,0 mL. Em seguida, tratou uma alíquota de 25 mL para eliminar possíveis interferentes na análise e adicionou 2,3-quinoxalineditiol. Após ajustar o volume para 50,0 mL, ele obteve as seguintes absorvâncias e absortividades, utilizando cubetas de 1,00 cm em 656 nm. Calcule a concentração de cobalto e níquel na mistura. DADOS: MMCo = 58,9 g/mol e MMNi = 58,7 g/mol.