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UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE ANÁLISE INSTRUMENTAL I NOME: Leonardo Carvalho Dantas TURMA: AE DATA: 22/ 08 /2018 RELATÓRIO: ESPECTROFOTOMETRIA NO VISÍVEL II OBJETIVO Construção do espectro de absorção do complexo ferro(II) - ortofenantrolina e seleção do comprimento de onda para a determinação espectrofotométrica do ferro. RESULTADOS E DISCUSSÃO A construção do espectro de Absorção do complexo ferro(II)- ortofenatrolina foi realizado com dados obtidos por meio da técnica de Espectrofotometria, a qual consiste, basicamente, na incidência de luz sobre soluções coloridas e absorção molecular no Ultravioleta/Visível (UV/Visível) por parte dos componentes da solução. Nesta prát ica, foi uti l izado o complexante ortofenantrolina que, ao ligar-se com o centro metál ico, formou um complexo de coloração laranja com alta capacidade de absorver a radiação incid ida. Adicionou-se, também, à solução, hidroquinona, que apresenta como função reduzir o ferro (III) à ferro(II) e mantê -lo desta forma. Uti l izou- se a mesma solução preparada, mas sem a presença do ferro, como branco, representando 100% de absorção, e Corpo Negro, representando 0% de absorção, ambos a titulo de comparação. Mediu-se a absorvância no intervalo de comprimento de onda de 400 à 700nm. Os dados obtidos estão representados na tabela e no gráf ico de Absorção X Comprimento de onda. → Tabela: Dados obtidos experimentalmente por meio do espectrofotômetro Comprimento de onda Absorvância 400 0,193 440 0,362 480 0,437 500 0,474 510 0,478 520 0,453 550 0,145 600 0,016 700 0,004 Gráfico: Absorvânc ia X Compr imento de Onda ( λ ) Com base nos dados obtidos, determinou -se que o comprimento de onda para determinação espectrofotométrica para o ferro é em 510nm , pois se observou que, neste valor, ocorreu a maior absorção da luz incidente. 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 400 450 500 550 600 650 700 750 A b so vâ n ci a Comprimento de onda (nm) Absorvância X Comprimento de onda RELATÓRIO: ESPECTROFOTOMETRIA NO VISÍVEL II I OBJETIVO Construção da curva de calibração para a determinação espectrofotométrica de ferro com orto fenantrolina e determinação do ferro em uma amostra dada. RESULTADOS E DISCUSSÃO Pela Lei de Lambert-beer , a Absorbância é diretamente proporcional à concentração da amostra, ao caminho óptico ( largura da cubeta) e à constante de absort ividade molar do composto , no comprimento de onda em adequado. Foi ut i l izado o método de Curva Analít ica para cal ibração do espectrofotômetro. Para a construção da Curva foram uti l izados quatro padrões com concentrações conhecidas do anal ito. Com os sinais de absorbância, referentes a cada solução, foi construido um gráf ico de absorbância versus concentração. A curva ideal é l inear com o cef iciente l inear igual a zero. Cálculo das concentrações dos padrões em mg/L 1º padrão 2º padrão 10 ml de solução de Fe2+ à 10ppm 10(mg/L)x0,010(L) = C1x0,1(L) 15 ml de solução de Fe2+ à 10ppm 10(mg/L)x0,015(L) = C2x0,1(L) 3º padrão 4º padrão 20 ml de solução de Fe2+ à 10ppm 10(mg/L)x0,020(L) = C3x0,1(L) 25 ml de solução de Fe2+ à 10ppm 10(mg/L)x0,025(L) = C4x0,1(L) C1=1,0 mg/L C2=1,5 mg/L C3=2,0 mg/L C1=2,5 mg/L Cálculo da reta a partir do método de mínimos quadrados Coeficiente angular (𝛆𝐛): Coeficiente Linear (q): 𝛆𝐛 = 0,599 − (1,75x0,304) 3,375 − (1,75)𝟐 q = 0,304 − 0,2144x1,75 𝛆𝐛 = 0,067 0,3125 q = − 0,0712 Lei de Lambert-Beer obtida a part ir da calibração: R 2 = ∑((0,1432-0,304)2 + (0,2504-0,,304)2+ (0,3576-0,304)2+ (0,4648-0,304)2) ∑((0,119-0,304)2 + (0,293-0,304)2+ (0,345-0,304)2+ (0,459-0,304)2) Concentração (mg/L) Absorbância 1,0 0,119 1,5 0,293 2,0 0,345 2,5 0,459 2 1,0 0,119 0,119 1,0 1,5 0,293 0,4395 2,25 2,0 0,345 0,69 4,0 2,5 0,459 1,1475 6,25 1,75 0,304 0,599 3,375 𝛆𝐛 = 0,2144 A = 0,2144C – 0,0712 R 2=0,9568 Curva Analítica de Calibração: Erro 1º padrão Erro 2º padrão % ERRO1= 0,8871 − 1,0 1,0 × 100 % ERRO1 = −11,29 % ERRO2= 1,6987 − 1,5 1,5 × 100 % ERRO2 = 13,12 Erro 3º padrão Erro 4º padrão % ERRO3= 1,9412 − 2,0 2,0 × 100 % ERRO3 = −2,94 % ERRO4= 2,4729 − 2,5 2,5 × 100 % ERRO3 = 1,08 %média= |−11,29| + |13,12| + |−2,94| + |1,08| 4 = 7,11 Diluição: 0,357 = 0,2144C – 0,0712 CFe2+ = 1,997mg/L y = 0,2144x - 0,0712 R² = 0,9568 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,9 1,4 1,9 2,4 A b so rb ân ci a Concentração (mg/L) Amostra: 25 ml de solução de Fe 2+ à 10ppm CFe2+(mg/L)x0,025(L) = 1,997x0,1(L) CFe 2 + = 7,99mg/L Como o coeficiente linear (q) obtido foi 0,0712, a equação não está muito próxima à Lei de Lambert -Beer (A = εbc), cujo coeficiente linear é zero. Ainda, como o coeficiente de linearidade (R) deu 0,9568 e o erro médio obtido foi de 7,11% a variável dependente não consegue ser bem explicada pelo modelo proposto. A pesar disso, a partir da equação calculada e do valor de absorbância obtido, 0,357 , determinou-se uma concentração di luída de 1,997mg/L de Fe2+ e 7,99mg/L de Fe2+ na amostra original. RELATÓRIO: ESPECTROFOTOMETRIA NO VISÍVEL VI OBJETIVO Realizar Titulação fotométrica de Cu 2+ com EDTA. RESULTADOS E DISCUSSÃO Curva de titulação fotométrica: Volume de EDTA (mL) Abs. l ida Abs. corrigida 0 0 0 1 0,108 0,110 2 0,208 0,216 3 0,308 0,326 3,5 0,354 0,379 3,7 0,373 0,401 3,8 0,385 0,414 3,9 0,396 0,427 4 0,399 0,431 4,1 0,399 0,432 4,2 0,398 0,431 4,3 0,397 0,431 4,4 0,396 0,431 4,5 0,396 0,432 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0 1 2 3 4 5 A b so rb ân ci a Volume de EDTA (mL) y = 0,1087x + 0,0001 R² = 0,9999 y = -0,0029x + 0,4439 R² = 1 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0 1 2 3 4 5 A b so rb ân ci a Vlume de EDTA (mL) Determinação do volume final e cálculo da concentração de Cu 2+ na amostra: A estequiometria da reação do complexo formado do Cu 2+ com EDTA é de 1:1 , conforme a reação: Cu2+ + H2Y2- [Cu(Y)]2- + 2H+ Cálculo do volume final: - Equações das retas: A1 = 0,1087v + 0,0001 (R² = 0,999) A2 = 0,0029v + 0,4439 (R² = 1) A1 = A2 0,1087vf + 0,0001 = 0,0029v f + 0,4439 v f = 4,19 mL de EDTA Determinação da concentração de Cu 2+ na amostra: nº mols Cu2+ = nº mols EDTA CCu2+ . VCu2+ = C EDTA . VEDTA CCu2+.10,00(mL) = 0,1(mol.L -1) .4,19 (mL) CCu2+ = 0,0419mol.L -1 Conentração de C2+ em mg/L: 2,66 Por meio titulação fotométrica, foi possível determinar o ponto f inal da t itulação, v f = 4,19mL de EDTA a concentração de Cu 2+ na amostra como sendo 2,66 mg.L -1. RELATÓRIO: ESPECTROSCOPIA DE EMISSÃO ATÔMICA OBJETIVO Determinar a concentração de K+ e Na+ em isotônico por meio da técnica de Espectroscopia de Emissão Atômica . RESULTADOS E DISCUSSÃO Cálculo dos volumes para preparo dos padrões (mg/L) e das avolumações, a partir de solução de K + e Na+ 100 mg/L, diluindo em 10x a de 1000mg/L : Padrão 1 Padrão 2: Volume de slç K+ /Na+ para concentração f inal de 10mg/L 100(mg/L)xV 1 = 10(mg/L)x50(mL)V1= 5 mL Volume de slç K + /Na+ para concentração f inal de 20mg/L 100(mg/L)xV 1 = 20(mg/L)x50(mL) V2=10 mL Padrão 3 Padrão 4 Volume de slç K+ /Na+ para concentração f inal de 30mg/L 100(mg/L)xV 1 = 40(mg/L)x50(mL) V3= 20m Volume de slç K+ /Na+ para concentração f inal de 40mg/L 100(mg/L)xV 1 = 50(mg/L)x50(mL) V1= 25mL Dados experimentais, gráf ico com a curva de calibração e cálculo das concentrações de K+, Na+ na amostra de isotônico: Tabela 1: Sinal de Emissão de Na+ e K+ Concentração (mg/L) Sinal de Emissão do Na+ Sinal de Emissão do K+ 10 0,2557 0,1035 20 0,3592 0,1434 40 0,5038 0,5336 50 0,5567 0,5767 amostra 0,3371 0,1332 y = 0,0075x + 0,1949 R² = 0,9884 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0 10 20 30 40 50 In te n si d a d e si n al Concentração (mg/L) Curva de Calibração do Na+ A part ir da equação obtida pela curva de calibração e do sinal apresentado por cada amostra, calculou -se as concentrações de Na+ e K+ presentes no isotônico: 0,3371 = 0,0075CNa+ + 0,1949 CNa+ = 18,96mg/L 0,1332 = 0,0134CK+ + 0,0617 CK+ = 14,54mg/L Mult ipl icando as concentrações encontradas pelo fator de diluição (amostra foi diluída 10x) , obtém-se [Na+] = 189,6mg/L e [K+ ] =145,4mg/L presentes no isotônico tomado como amostra. No rótulo do isotônico, da marca i9, ut i l izado na análise, a informação era de 57mg de Na+ e 46mg de K+, ambos em 200mL, então [Na+] = 285mg/L e [K+] = 230mg/L. Com os valores determinados pela análise e os dados do rótulo, é possível calcular o erro: %erro(Na+) = 189,6−285 285 × 100 = 36,47 %erro(K+) = 145,4−230 230 × 100 = 36,78 y = 0,0134x - 0,0617 R² = 0,9498 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0 10 20 30 40 50 In te n si d ad e d e si n al Concentração (mg/L) Curva de Calibração do K+ O auto erro calculado, comparando-se os valores de concentração obtidos com os infirmados no rótulo, sugere a ocorrência de erros durante o procedimento experimental, provavelmente durante a preparação e diluição das amostras. Além disso, com base nos valores de coeficientes de correlação linear obtidos aquém do ideal, infere-se que também houve erros durante o preparo dos padrões para a curva de calibração construída. RELATÓRIO: ESPECTROSCOPIA DE ABSORÇÃO ATÔMICA OBJETIVO Determinar a concentração de Cu 2+ em três amostras de cachaça ut i l izando a técnica de Espectroscopia de Absorção Atômica. RESULTADOS E DISCUSSÃO Cálculo das concentrações dos padrões (mg/L) e das avolumações para solução de Cu 2 + , a part ir de solução de Cu 2+ 100mg/L; Padrão 1 - 1mg/L Padrão 2 - 2mg/L Padrão 3 - 3mg/L 0,1mL de solução de 100mg/L 0,2mL de solução de 100mg/L 0,3mL de solução de 100mg/L Dados exper imentais, gráf ico com a curva de cal ibração e cálculo das concentrações de Cu 2+ na amostra: Tabela 2 : Absorção de Cu + Concentração (mg/L) Absorção Cu2 + 1 0,1955 2 0,3767 3 0,6428 Amostra Baianinha 0,0000 Amostra Do Barril 0,0110 Amostra Caninha da Roça 0,0427 A part ir do sinal apresentado por cada amostra e ut i l izando a equação obt ida pela curva de cal ibração, calculou-se as concentrações de do Cu2+ nas amostras: Baianinha 0,0000 = 0,2237 CC u2+ - 0,0423 CC u2+ = 0,189mg/L Do Barril 0,0110 = 0,2237 CC u2+ - 0,0423 CC u2+ = 0,238mg/L Caninha da Roça 0,0427 = 0,2237 CC u2+ - 0,0423 CC u2+ = 0,380mg/L A curva de cal ibração construída apresentou valor do ccl sat isfatório. A pesar disso, como os sinais referentes às amostras de cachaça estavam fora da faixa de cal ibração, dever -se-ia ter construído uma nova curva de cal ibração, enquadrando este sinal. Porém, manteve -se a curva preparada e concluiu-se que as concentrações de Cu 2+ na amostra são inferiores a 1,0mg/L. y = 0,2237x - 0,0423 R² = 0,9881 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 A b so rç ão Concentração (mg/L) Curva de Calibração do Cu2+
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