Relatório 2 - Determinação da Constante de Equilíbrio - FQ Experimental

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA 
INSTITUTO DE QUÍMICA 
 
 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DA CONSTANTE DE EQUILÍBRIO 
 
 
 
 
Alunos: Juliana Rodrigues Felix 
 Rafaella de Lima Cortez 
Professores: Tiago Pinheiro Braga 
 Luiz Henrique Gasparotto 
 
Fevereiro, 2021 
Natal/RN 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 A espectrofotometria é um método que estuda a interação da radiação 
eletromagnética com a matéria, permitindo assim a realização de diversas 
análises. Neste experimento foram preparadas soluções padrão e realizadas as 
medidas da absorbância com um espectrofotômetro para determinar a 
concentração das espécies e determinar a constante de equilíbrio das soluções. 
 O presente experimento foi conduzido em duas etapas principais: uma 
com soluções padrões e outra com soluções problemas. O valor de comprimento 
de onda para o qual a absorbância é máxima foi de 470nm (A= 0,119). Assim 
sendo, todas as medidas foram conduzidas neste comprimento. Para fins de 
construção de uma curva de calibração, as absorbâncias para as soluções 
padrões foram medidas e podem ser observadas na Tabela 1. 
Tabela 1: Absorbâncias obtidas a partir de soluções padrões, a 470 nm, para a construção da 
curva de calibração. 
Solução 1 2 3 4 5 6 
Absorbância Branco 0,064 0,123 0,193 0,235 0,333 
 
 As concentrações iniciais dos íons presentes foram calculadas utilizando 
a relação básica C1V1=C2V2 e são apresentadas na Tabela 2. Uma vez que o 
volume de Fe(NO3)3 empregado foi constante, ele exibe uma concentração 
também constante, de modo que o que causa o aumento da concentração do 
complexo final é o aumento da disponibilidade do íon SCN- no meio. Isso é 
corroborado pelo Princípio de Le Chatelier, que diz que, desta forma, o equilíbrio 
será deslocado no sentido de formação do produto. 
Tabela 2: Concentrações iniciais dos íons em separado para cada solução padrão. 
Solução 
Concentração inicial de 
Fe3+ 
(mol/L) 
Concentração inicial de 
SCN- 
(mol/L) 
1 0,02 - 
2 0,02 0,00004 
3 0,02 0,00008 
4 0,02 0,00012 
5 0,02 0,00016 
6 0,02 0,0002 
 Sabe-se que o íon SCN- é o reagente limitante dessa reação, uma vez 
que sua concentração é, em todas as soluções, muito menor que a de Fe3+. 
Assim, assume-se que todo íon tiocianato foi convertido em tiocianato de ferro. 
Mantendo-se a estequiometria do complexo (1:1), conclui-se que a concentração 
de [Fe(SCN) 2+] é a mesma do SCN-. 
Deste modo, a partir das medidas de absorbância e concentração, obteve-
se a curva padrão e, em seguida, a equação da reta, indicada na Figura 1 abaixo. 
É possível notar um aumento da absorbância juntamente com a concentração 
das soluções, o que pode ser explicado pela lei de Lambert-Beer, que estabelece 
uma relação entre esses parâmetros e expressa que a concentração é 
diretamente proporcional a absorbância. 
 
Figura 1: Curva padrão obtida a partir das absorbâncias medidas em espectrofotômetro de 
soluções de [Fe(SCN)2+] com concentrações conhecidas. 
Fonte: Autor. 
 
 No que seria a segunda etapa deste experimento, medidas similares de 
absorbância e concentração foram realizadas para as soluções problemas. Os 
resultados obtidos são exibidos nas Tabelas 3 e 4. Tem-se agora soluções mais 
diluídas de Fe3+, enquanto para SCN- são mais concentradas. 
 
 
y = 1605,7x - 0,0026
R² = 0,9916
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0 0,00005 0,0001 0,00015 0,0002
A
b
s
o
rb
â
n
c
ia
Concentração (mol/L)
Curva Padrão
Tabela 3: Concentrações iniciais dos íons em separado para cada solução problema. 
Solução 
Concentração inicial de 
Fe3+ 
(mol/L) 
Concentração inicial de 
SCN- 
(mol/L) 
1 0,0006 0,0002 
2 0,0006 0,0004 
3 0,0006 0,0006 
4 0,0006 0,0008 
5 0,0006 0,0010 
 
 As absorbâncias, neste caso, também são menores. 
Tabela 4: Absorbâncias obtidas a partir de soluções problemas, a 470 nm. 
Solução 1 2 3 4 5 
Absorbância 0,021 0,040 0,061 0,084 0,114 
 
 Para esta etapa, as concentrações do tiocianato de ferro passaram a ser 
obtidas aplicando os valores de absorbância na equação da reta obtida pela 
curva de calibração, de modo que 
y = 1605,7x - 0,0026 
onde y é a absorbância e x é a concentração do complexo no equilíbrio. Portanto, 
com o valor da concentração de [Fe(SCN) 2+] no equilíbrio e, sabendo que a 
concentração dos reagentes no equilíbrio é a concentração inicial subtraída da 
concentração do produto formado (pois a estequiometria é 1:1:1, isto é, para 
cada produto formado, consome-se a mesma quantia de cada reagente), pode-
se calcular a constante de equilíbrio de complexação por meio de 
Keq = 
[𝐹𝑒(𝑆𝐶𝑁)2+]
[𝐹𝑒3+].[𝑆𝐶𝑁−]
. 
Todos os valores obtidos são apresentados na Tabela 5. 
 
 
 
Tabela 5: Concentrações dos íons em separado e do complexo tiocianato de ferro no equilíbrio, 
bem como a constante de equilíbrio para cada solução problema. 
Solução 
Concentração 
de Fe3+ no 
equilíbrio 
(mol/L) 
Concentração 
de SCN- no 
equilíbrio 
(mol/L) 
Concentração 
de [Fe(SCN)2+] 
no equilíbrio 
(mol/L) 
Constante de 
Equilíbrio 
(Keq) 
1 0,000585 0,000185 0,0000146 134,9 
2 0,000573 0,000373 0,0000265 123,9 
3 0,000560 0,000560 0,0000396 126,3 
4 0,000546 0,000746 0,0000539 132,3 
5 0,000527 0,000927 0,0000726 148,6 
 
Por fim, calculando a média dos valores de Keq, bem como o desvio 
padrão das amostras, tem-se que Keq= 133,2±9,68. Os valores da literatura 
variam e, para medidas de absorbância, pode-se apontar K=210. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONCLUSÃO 
 O experimento apresentou-se bem sucedido para fins de estudos de 
reação de complexação de íons Fe3+ por íons SCN-, bem como para medições 
de concentração e obtenção de constantes de equilíbrio a partir de medidas de 
absorbância em espectrofotômetro. Considerando que K=210, o Keq=133,2±9,68 
obtido apresenta um erro percentual de 36,54±4,62. Portanto, os valores 
alcançados são satisfatórios, mas resultados melhores poderiam ser atingidos 
se observados alguns fatores como: volumes da solução estoque de íons Fe3+, 
que podem ter ocasionado concentrações muito baixas; desconsideração da 
absorbância do íon K+; interferências no equipamento, dentre outros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
1- Apostila de Físico Química Experimental, Instituto de Química/UFRN, 
2021. 
2- PLICAS, Lidia M. A., TIERA, Vera A. O, “Constante de Equilíbrio de 
Complexação do íon ferro (III) por tiocianato, uma nova abordagem 
experimental.”, Sociedade Brasileira de Química, 2009.