Espectrofotometria

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PARADA PARA REFLEXÃO 
 
Mas, você já deve estar pensando como medir estas concentrações empregando a luz ou a 
radiação eletromagnética. 
 
1 Espectrofotometria 
 
Lucas Caixeta Gontijo 
 
Introdução 
 
 
Você já ouviu falar em espectrofotometria? 
Sabe para que serve essa técnica? 
 
Você já deve ter percebido quantas cores temos ao nosso redor! Essas cores surgem a 
partir da absorção ou reflexão seletiva da luz visível. Mas veja bem, referindo-nos à cor, 
restringimos nossa discussão apenas à região visível do espectro (Figura 1). No entanto, 
vários conceitos e métodos analíticos seguem o mesmo princípio tanto na região do raios 
ultravioletas como na dos raios infravermelhos. 
 
 
 
Figura 1: Espectro eletromagnético. 
 
 
O entendimento de que materiais absorvem ou transmitem a luz visível constitui a base de 
uma técnica de identificação de compostos e determinação de suas concentrações em 
amostras. Este método é denominado espectrofotometria. 
 
A espectrofotometria é o método de análise óptico mais usado nas investigações biológicas 
e físico-químicas como, por exemplo: 
 
 a determinação de glicose ou colesterol no sangue de uma pessoa; 
 a identificação da concentração de clorofila em diferentes tipos de folhas; 
 a determinação de íons metálicos em solução a partir da formação de complexos. 
 
 
 
 
 
 
 
10
-12 
10
-10 
10
-8 
10
-6 
10
-4 
10
-2 
10
0 
10
2 
10
4 
10
22 
10
20 
10
18 
10
16 
10
14 
10
12 
10
10 
10
8 
10
6 
10
4 
10
-14 
Raios gama Raios X Raios 
ultravioleta 
Raios 
infravermelhos 
Micro- 
ondas 
Ondas de rádio 
Frequência (hertz) 
visível 
400 nm 750 nm 
Comprimento de onda 
(em metros) 
7 
 
 
Para entendermos esse assunto, devemos compreender a técnica espectrofotométrica. Por 
isso iremos abordar esse conteúdo neste capítulo. 
 
 
Objetivos 
 
Ao final dos estudos propostos neste capítulo, esperamos que você seja capaz de: 
 
 descrever a interação da radiação eletromagnética com as substâncias; 
 identificar os componentes principais de um espectrofotômetro; 
 interpretar a lei de Beer; 
 determinar concentrações de substâncias empregando a técnica espectrofotométrica. 
 
 
Esquema 
 
1.1 Absorção da radiação eletromagnética 
1.2 O espectrofotômetro 
1.2.1 Fontes de radiação 
1.2.2 Monocromadores 
1.2.3 Recipientes para as amostras 
1.2.4 Detectores 
1.2.5 Indicadores de sinal 
1.3 Análise quantitativa - A Lei de Lambert-Beer e suas limitações 
 1.3.1 Limitações da Lei de Beer 
1.4 Determinação da concentração de uma amostra 
1.5 Espectrofotometria de absorção com duas ou mais substâncias 
 
 
 
1.1 Absorção da radiação eletromagnética 
 
A técnica que descreveremos está restrita a uma pequena região do espectro que 
corresponde à faixa entre aproximadamente 200 e 750 nm (1 nm = 10-9 m). Esta faixa de 
comprimento de onda (λ) da radiação eletromagnética corresponde à luz visível e ultra-
violeta. 
 
Quando a radiação luminosa atinge certa substância esta radiação incidente (I0) pode sofrer 
reflexão, refração, espalhamento ou ser absorvida pelo material. Estes fenômenos podem 
ser entendidos tomando-se por referência a Figura 2, a seguir: 
 
radiação
incidente (I0)
reflexão
refração
espalhamento
radiação
trasmitida (I)
partículas 
 
Figura 2: Representação esquemática dos fenômenos de reflexão, 
refração, espalhamento e absorção quando uma radiação luminosa 
passa através de uma solução. 
 
8 
 
IMPORTANTE! 
 
Analisando a Figura 3, a seguir, observamos que somente uma parte da radiação incidente é 
transmitida através do material, ou seja, a radiação transmitida (I) é menor do que a radiação 
incidente (I0). Este fato é a base do entendimento da espectrofotometria. 
 
Vejamos: qual dos frascos, abaixo, apresenta menor quantidade de luz transmitida, ou seja, 
maior quantidade de luz absorvida? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(I) (II) (III) (IV) (V) 
 
Figura 3: Espectro de absorção. 
 
Para respondermos a esse questionamento é necessário o entendimento de que um 
determinado material para ser colorido deve apresentar substâncias que absorvem na região do 
visível e, quanto maior a quantidade de substâncias absorvedoras maior será a intensidade da 
cor. Portanto, o frasco que contém mais partículas ou o que absorve maior quantidade de luz é 
o frasco V. Assim, podemos concluir que a quantidade de luz absorvida por um material está 
diretamente relacionada com a quantidade de substância absorvedora. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mas, como uma substância absorve radiação? 
 
O processo de absorção ocorre ao nível molecular ou atômico. Quando a radiação 
eletromagnética incide sobre uma molécula os elétrons podem ser excitados para um estado 
de maior energia. Como moléculas de substâncias diferentes têm diferentes níveis 
moleculares de energia ocorre que cada substância absorve a radiação em diferentes 
comprimentos de onda por apresentar estruturas diferentes. 
 
Dessa maneira, se plotarmos um gráfico referente à intensidade de luz absorvida por uma 
substância em função dos comprimentos de onda da radiação, obteremos uma curva 
chamada espectro de absorção da substância. Então, cada substância apresentará um 
gráfico de absorção e este seria a “identidade” da substância. 
 
Veja que, assim é possível identificar um material desconhecido a partir de sua curva de 
absorção comparada com as curvas de absorção de substâncias conhecidas, ou seja, os 
padrões. Neste sentido, também é possível verificar se tal substância não está contaminada 
com outras substâncias que absorvem na região do visível. 
 
Um modelo de espectro de absorção está apresentado na Figura 4, a seguir. 
 
 
 
 
Figura 4: Espectro de absorção. 
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
360 370 380 390 400
Comprimento de onda, nm
In
te
n
s
id
a
d
e
 d
e
 l
u
z
 
a
b
s
o
rv
id
a
9 
 
EXEMPLIFICANDO 
 
Uma solução de cor verde absorverá, de preferência, a luz de cor complementar que, neste 
caso, é a cor púrpura ocorrendo, portanto, no intervalo de 500 a 560 nm. Assim, uma folha 
verde não absorve a radiação correspondente ao verde, Pelo contrário, é esta radiação que não 
é absorvida e sim refletida. 
 
 
 
Observe que a substância absorvedora (cromóforo) apresenta absorção máxima no 
comprimento de onda de 380 nm (λmáx.= 380 nm). 
 
Todas as substâncias podem absorver energia, mas algumas absorvem esta radiação na 
faixa do espectro visível e outras em faixa de espectros diferentes, como por exemplo, a 
água que absorve fortemente na região do infravermelho. 
 
A cor da substância é devido à absorção de certos comprimentos de onda da luz branca que 
incide sobre elas, deixando transmitir aos nossos olhos apenas aqueles comprimentos de 
onda não absorvidos. 
 
Na Tabela 1, seguir, estão indicados as cores da radiação de intervalos de comprimento de 
onda sucessivos junto com seus complementos. 
 
 
Tabela 1: Cor e cor complementar de acordo com o intervalo de comprimento de onda 
 
Intervalo do comprimento 
de onda 
Cor Cor complementar 
< 400 ultravioleta 
400 – 450 Violeta Verde-amarelado 
450 – 480 Azul Amarelo 
480 – 490 Azul-esverdeado Alaranjado 
490 - 500 Verde-azulado Vermelho 
500 – 560 Verde Púrpura 
560 – 575 Verde-amarelado Violeta 
575 – 590 Amarelo Azul 
590 – 625 Alaranjado Azul-esverdeado 
625 - 750 Vermelho Verde-azulado 
> 750 Infravermelho 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Você sabe como se obtém um espectro de uma solução? 
 
 
1.2 O espectrofotômetro 
 
Para calcularmos o espectro de uma solução, podemos usar o espectrofotômetro, pois ele é 
um instrumento que permite comparar a radiação absorvida ou transmitida por uma solução. 
O esquema externo de um aparelho usual pode ser visto na Figura 5. 
10 
 
(1)
0,000
(2)
(3)
(4) 
 
Figura 5: Modelo esquemático de um espectrofotômetro. 
 
Internamente os espectrofotômetros apresentam cinco componentes principais: 
 
 fonte de radiação luminosa monocromador 
 recipientes para conter as soluções 
 detectores da radiação 
 indicadores de sinais. 
 
 
Veja o esquema interno de um espectrofotômetro, representado na Figura 6. 
 
(1)
Fonte de
radiação (2)
Monocromador
(3)
Compartimento
da amostra
(4)
Sistema de detecção
da radiação
(5)
Indicador
do sinal
 
 
Figura 6: Esquema interno de um espectrofotômetro. 
 
 
1.2.1 Fontes de radiação 
 
As fontes de radiação com o propósito de medidas de absorção molecular devem apresentar 
algumas condições essenciais. São elas: 
 
 emitir todos os comprimentos de onda da faixa espectral de interesse sempre gerando 
uma radiação contínua; 
 apresentar potência radiante para permitir a sua detecção; 
 ser estável para que seja possível garantir a reprodutibilidade das medidas. 
 
As fontes de radiação visível podem ser lâmpadas com filamento de tungstênio que opera 
entre 2300 a 3300 Kelvin sendo útil para os comprimentos de onda entre 350 e 2500 nm, ou 
seja, atinge até o infravermelho e, lâmpada de descarga de hidrogênio ou deutério com 
janelas de quartzo que operam na faixa de 160 a 375 nm. O quartzo é empregado nessas 
lâmpadas porque o vidro absorve comprimentos de onda abaixo de aproximadamente 350 
11 
 
SAIBA MAIS 
 
Os monocromadores são dispositivos que têm a função de selecionar o comprimento de onda 
em que se tem o interesse para a análise. Ou melhor, seleciona o comprimento de onda no qual 
o cromóforo apresenta maior intensidade de absorção, ou seja, maior sensibilidade. 
 
 
IMPORTANTE 
 
Quando o elemento de dispersão da luz é um prisma dizemos que o monocromador do 
espectrofotômetro é prismático e, se for a rede de difração, dizemos que o monocromador é 
reticular. 
 
 
nm. Podemos afirmar, então, que estas lâmpadas são úteis para avaliação de substâncias 
que absorvem na região do ultravioleta. 
 
 
1.2.2 Monocromadores 
 
Em uma análise espectrofotométrica deve-se conhecer o comprimento de onda na qual a 
substância absorve. As fontes de radiação representam ou emitem vários comprimentos de 
onda. Mas, se estamos interessados em apenas um intervalo desta radiação ou apenas um 
comprimento de onda específico devemos filtrar todos os demais comprimentos de onda. 
 
 
 
 
 
 
 
Um monocromador é constituído de uma fenda de entrada da radiação eletromagnética e de 
uma fenda de saída. A radiação policromática (luz branca) que procede da fonte de radiação 
passa pela fenda de entrada. Após esta fenda de entrada existem os elementos de 
dispersão da luz que podem ser um prisma ou uma rede de difração. 
 
 
 
 
 
 
 
O prisma refrata os diversos comprimentos de onda em ângulos diferentes. Desta maneira 
com um ajuste rigoroso da fenda de saída é selecionado o comprimento de onda que se 
deseja. No caso da Figura 7, a seguir, foi selecionado o comprimento de onda D. 
A
B
C
D
E
fenda de
entrada
prisma
fenda de
saída
 
Figura 7: Ilustração de um monocromador prismático. 
 
No caso do monocromador reticular, as redes de difração dispersam a radiação 
policromática baseadas no fenômeno da interferência e a dispersão resultante desta rede é 
linear. Os vários comprimentos de onda dispersos são igualmente espaçados, por esta 
razão a fenda de saída isolará uma banda de radiação de largura constante. 
12 
 
1.2.3 Recipientes para as amostras 
 
Os recipientes para as amostras podem ser de vidro ou quartzo. Estes recipientes são 
denominados de cubas ou cubetas apresentando formatos cilíndricos ou retangulares. 
 
As cubetas devem apresentar as faces ópticas perfeitamente polidas, planas, paralelas e 
transparentes. Estas podem apresentar diferentes percursos ópticos, ou seja, existem 
cubetas, por exemplo, de 1 cm e 3 cm de caminho óptico (b). 
 
Se em uma amostra têm-se o interesse na análise na região do ultravioleta deve-se 
empregar a cubeta de quartzo. Vejamos dois modelos de cubetas na Figura 8, a seguir: 
(a) retangular (b) cilíndrica
b
 
 
Figura 8: Modelos de cubetas. 
 
 
1.2.4 Detectores 
 
São dispositivos responsáveis por receber a energia transmitida e transformar em sinais que 
possam ser medidos. É fundamental que estes detectores sejam estritamente sensíveis. 
 
Os detectores são chamados de “transdutores” e podem ser de dois tipos: 
 
 transdutores que responde aos fótons 
 transdutores que respondem ao calor. 
 
 
 
 
 
 
1.2.5 Indicadores de sinal 
 
É um dispositivo eletrônico que amplifica o sinal elétrico do transdutor. Estes indicadores de 
sinais também podem realizar tarefas matemáticas tais como diferenciação, integração ou 
conversão logarítmica. Estes dispositivos de leitura podem ser: medidores digitais, escalas 
potenciométricas, registradores, monitores etc. 
 
 
O primeiro é baseado na interação da radiação com a superfície reativa para a produção 
de elétrons (fotoemissivas) ou para a promoção de elétrons a estados energéticos que 
possam conduzir a corrente elétrica (fotocondutoras). 
O segundo se refere a transdutores que respondem ao calor e medem geralmente o 
aumento da temperatura de um material enegrecido localizado na trajetória do feixe de 
radiação. Desta maneira, o controle ambiente da temperatura é um fator crítico para o 
emprego deste transdutor. Este é mais empregado para a detecção das radiações 
infravermelhas. 
1 
2 
13 
 
1.3 Análise quantitativa - A Lei de Lambert-Beer e suas limitações 
 
O estudo quantitativo da absorção da energia radiante por soluções coloridas baseia-se no 
princípio geral conhecido como “Lei de Lambert-Beer” ou simplesmente Lei de Beer. 
 
Vamos conhecer com detalhes a Lei de Beer! 
 
A absorção da energia radiante por soluções coloridas está fundamentada na medida de 
transmitância (T) ou absorbância (A) das soluções contidas nas cubetas que apresentam um 
caminho óptico (b), em cm, sendo que cada amostra contida na cubeta apresenta uma 
concentração (c) de um analito absorvente. Vimos que quanto maior a concentração das 
substâncias em solução maior é a absortividade. 
 
 A equação matemática que relaciona esta afirmativa é a Lei de Beer expressa por: 
0
I
log .b.c
I
 
 
 
em que: 
 
I0 = intensidade dos raios incidentes na solução 
I = intensidade dos raios emergentes da solução 
ε = coeficiente de absortividade molar, característico do soluto 
b = espessura da camada de solução atravessada pela radiação eletromagnética ou 
simplesmente caminho óptico 
c = concentração do soluto na solução. 
 
Pode-se ainda escrever: 
 
0
I
log D.O
I

 ou 
0
I
log A
I

 
 
na qual: 
 
D.O = densidade óptica 
A = absorbância ou absorvância 
 
 
Atenção! 
 
D.O é uma nomenclatura mais antiga, mas, A e D.O, são igualmente empregadas. 
Adotaremos o símbolo A neste capítulo. 
 
 
Portanto, a equação da lei de Beer pode ser escrita por: 
 
A = ε. b . c 
 
Esta relação matemática também pode ser escrita em termos de transmitância ou na escala 
de transmitância. Assim temos: 
 
0
I
T 100.
I

 ou A = - log T
14 
 
SAIBA MAIS 
 
Podemos expressar o valor de 0,0500 de absorbância em termos de porcentagem de 
transmitância. 
 
Veja como: 
 
Considerando que A = - log T, logo temos 
 
0,0500 = - log T T = 10
-0,0500
 T = 0,8913 T = 89,13 % 
 
 
IMPORTANTE! 
 
 Se em uma solução tivermos dois solutos e estes solutos absorverem num mesmo 
comprimento de onda a absorbância total será a soma destas absortividades, portanto as 
absorbâncias são aditivas. 
 
 A absorbância para uma substância (soluto) varia de acordo com o comprimento de onda 
(figura 3) e por essa razão a absortividade molar (ε) varia em função do comprimento de 
onda, pois o caminho óptico e a concentração da solução são a mesma. 
 
 O valor da absortividade é um parâmetro bastante significativo na química analítica, pois 
quanto maior o valor numérico da absortividade maior será a sensibilidade do método. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Veja na Figura 9. Temos um comparativo da absorbância e transmitância. Neste esquema, 
verificamos que em A = 0 não haveráabsorção, assim toda a luz é refletida e a solução é 
totalmente incolor. Neste caso, teremos toda a luz transmitida, ou seja, 100 %. Quando A → 
∞ (absorção total) toda a luz é absorvida obtendo assim um corpo negro na qual a luz 
transmitida é igual a zero. 
 
0
A
T
0 100%
negro absoluto incolor absoluto 
 
Figura 9: Comparação entre as escalas de absorbância e transmitância. 
 
Considerando que a absortividade é uma constante para cada espécie química em um 
determinado comprimento de onda (λ) e mantendo o caminho óptico constante, a 
absorbância será diretamente proporcional à concentração como mostra a Figura 10 (a). 
Como a absorbância é uma função logarítmica da transmitância, o gráfico da transmitância 
com a concentração apresenta-se na forma de uma função logarítmica conforme observado 
na Figura 10 (b). 
 
Figura 10: (a)relação entre absorbância e concentração e (b) relação entre 
transmitância e concentração. 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
SAIBA MAIS 
 
Uma solução padrão de concentração 0,0010 mol/L apresentou uma absorção de 0,309 em 
uma cubeta de 1cm a 420 nm. Qual é a absortividade molar desta substância? 
 
Para calcular absortividade molar, usaremos a fórmula A = ε . b . c, assim: 
0,309 = ε . 1 . 0,0010 ε = 309 ou 3,1x10
2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.3.1 Limitações da Lei de Beer 
 
A Lei de Beer é uma lei limite, pois estamos pressupondo que os centros absorventes atuam 
independentes. Assim, a lei de Beer pode sofrer desvios positivos (+) ou negativos (-), 
conforme observado no gráfico da Figura 11. 
 
 
Figura 11: Desvios positivo (+) e negativo (-) da Lei de Beer. 
 
Estes desvios podem ser desvios químicos ou desvios instrumentais. Veja! 
 
 Os desvios químicos ocorrem quando a espécie absorvente sofre dissociação ou 
associação, ou então, reage com o solvente. 
 
 Já os desvios instrumentais são desvios aparentes relacionados com limitações dos 
instrumentos usados na medida de absorbância tais como falta de monocromaticidade 
da radiação, resposta não linear do detector, flutuações da fonte etc. 
 
1.4 Determinação da concentração de uma amostra 
 
Para determinarmos a concentração de uma solução, primeiro devemos ter um espectro de 
absorção da substância a ser analisada. Com este espectro, selecionaremos o comprimento 
de onda no qual se tem uma maior absortividade molar, ou seja, maior sensibilidade. 
 
Fixado o comprimento de onda no espectrofotômetro e, com soluções padrões de 
concentrações definidas da substância x determinam-se os valores de absorbância (A) 
correspondentes aos padrões, por exemplo, de concentrações 0,05 e 0,1 mol/L. Como 
temos um valor de absorbância para cada solução obteremos um gráfico conforme 
apresentado na Figura 12. 
 
Por fim, é realizada a leitura da absorbância da amostra x e feita a correspondência no 
gráfico para determinar a concentração de x. 
Concentração 
0 
(+) 
(-) 
A 
16 
 
SAIBA MAIS 
 
Determinação da concentração de uma amostra de colesterol. 
 
Soluções padrões de colesterol de 0,5; 1,0 e 2,5 ppm apresentaram as seguintes absorbâncias: 
0,0037; 0,0074 e 0,0185. Pede-se: 
 
a) construa o gráfico de absorbância em função da concentração. 
 
Figura 13 
 
b) determine a concentração de colesterol de uma amostra x sabendo que a absorção foi de 
0,0150. 
 
Figura 14 
 
Fazendo a extrapolação no gráfico chegamos ao valor de 2,00 ppm. 
 
 
 
Figura 12: Determinação da concentração de uma amostra x através de um 
gráfico de absorbância em função das concentrações dos padrões. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
 
1.5 Espectrofotometria de absorção com duas ou mais substâncias 
 
A Lei de Beer também pode ser aplicada para a análise de misturas. Neste caso, cada 
substância age como se estivesse isolada, pois cada uma apresenta seu comprimento de 
onda ideal no qual a absorbância é máxima. Podemos ter três casos conforme analisados na 
Figura 15: 
 
 
Figura 15: Espectros de absorção de misturas 
(1) nenhuma das substâncias interfere na absorção da outra; 
(2) uma das substâncias interfere na absorção da outra; 
(3) as duas substâncias interferem nas absorções. 
 
 
 No primeiro gráfico, observamos que a substância 1 não absorve no comprimento de 
onda máximo da substância 2 e vice-versa. Estas substâncias absorvem em regiões 
independentes e, portanto, podem ser determinadas como se estivessem separadas. 
Ou seja, a leitura da absorbância no comprimento de onda de absorção máxima não 
sofre interferência da outra substância. 
 
 Para o segundo gráfico, verifica-se que a substância 2 tem capacidade de absorção no 
comprimento de onda ideal da substância 1, mas a recíproca não é verdadeira. 
Portanto, a substância 2 pode ser determinada independente, mas a substância 1 não. 
 
 Já no terceiro gráfico, há capacidade de absorção das duas substâncias em cada 
comprimento de onda. 
 
Como vimos, a Lei de Beer é aditiva. Assim, se uma solução contém duas ou mais 
substâncias absorventes, podemos escrever: 
 
Aλ = ε1λ.b.c1 + ε2λ.b.c2 + . . . + εnλ.b.cn 
 
Em que, ε1λ, ε2λ e εnλ são as absortividades molares das substâncias no respectivo 
comprimento de onda no qual está sendo lida a absorbância. 
 
 
Estas absortividades molares podem ser determinadas com os padrões das substâncias, 
pois se conhece a absorbância (A), o caminho óptico (b) e a concentração do padrão (c). 
 
Será utilizado para cada substância o comprimento de onda de absorção máxima e, portanto 
teremos várias equações e várias incógnitas conforme demonstradas a seguir: 
Aλ1 = ε1λ1.b.c1 + ε2λ1.b.c2 + . . . + εnλ1.b.cn 
Aλ2 = ε1λ2.b.c1 + ε2λ2.b.c2 + . . . + εnλ2.b.cn 
↓ ↓ ↓ ↓ 
Aλn = ε1λn.b.c1 + ε2λn.b.c2 + . . . + εnλn.b.cn 
 
18 
 
SAIBA MAIS 
 
Determinação da concentração em uma mistura. 
 
A Figura 16, a seguir, apresenta os espectros sobrepostos de dicromato (Cr2O7
2-
) e 
permanganato (MnO4
2-
). Ambas apresentam concentrações molares de 0,002 mol.L
-1
 em meio 
sulfúrico a 1,0 mol.L
-1
, obtidos em cela de 1,0 cm de caminho óptico. 
 
Pede-se para determinar: 
a) O λmáx. para cada um dos íons. 
b) As absortividades molares para cada um dos comprimentos de onda. 
c) As concentrações dos íons Cr2O7
2-
 e MnO4
2-
, numa mistura dos íons, que apresentou valores 
de absorbância de 0,340 e 0,060 quando medidas em cela de 1,00 cm a comprimentos de onda 
de 350 e 520 nm, respectivamente. 
 
 
Figura 16 
Resolvendo o caso do 3º gráfico e sabendo que c1 e c2 são conhecidos (uso de padrões), as 
absorbâncias Aλ1, Aλ2, A’λ1 e A’λ2 são lidas no espectrofotômetro. 
 
Calculamos então as absortividades molares (ε1λ1, ε2λ1, ε1λ2 e ε2λ2) características de cada 
substância no seu respectivo comprimento de onda pela equação abaixo: 
A
b.c
 
 
Como a amostra é uma mistura de dois solutos cujas concentrações desconhecidas são c’1 
e c’2 determinamos A’’λ1 e A’’λ2 cujas equações são representadas por: 
 
A’’λ1 = ε1λ1.c’1 + ε2λ1.c’2 
A’’λ2 = ε1λ2.c’1 + ε2λ2.c’2 
 
Observe que o caminho óptico foi retirado das equações visto que existem cubetas com 
caminho óptico de 1 cm. Das determinações anteriores com os respectivos padrões foram 
calculadas todas as absortividades molares nos dois diferentes comprimentos de onda. 
Portanto conhecemos as absortividades e as absorbâncias (lidas no espectrofotômetro). 
 
Neste sentido, as equações das amostras ficam, apenas, com as incógnitas c’1 e c’2. E, 
como temos duas equações e duas incógnitas podemos resolver por meio de um sistema 
obtendo a seguinte equação final para cada uma das substâncias: 
 
2 2 1 2 1 2
1
1 1 2 2 2 1 1 2
.A'' .A''
c'
. .
 
    

        
 
1 1 2 1 2 1
2
1 1 2 2 2 1 1 2
.A'' .A''
c'
. .
 
    

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
19 
 
 
Resolução: 
a. linha pontilhada no gráfico. Fazendo a escala corretamente encontramos 350 nm para 
dicromato e520 para o permanganato (aproximadamente). 
 
b. os valores de absorbância foram obtidos no gráfico e estão apresentadas na Tabela 2, a 
seguir. 
 
Lembre-se de que as absortividades são calculadas pela equação da lei de Beer: A = ε.b.c que, 
também, na Tabela 2. 
 
 
Tabela 2: Absorbância 
 
Substâncias Comprimento de onda, nm Absorbâncias Absortividades 
Dicromato λ1 = 350 2,3 ε1λ1 = 1150 
Permanganato λ1 = 350 1,3 ε2λ1 = 650 
Permanganato λ2 = 520 2,4 ε2λ2 = 1200 
Dicromato λ2 = 520 0,2 ε1λ2 = 100 
 
 
c) Dados obtidos: ε1λ1 = 1150; ε1λ2 = 100; ε2λ1 = 650; ε2λ2 = 1200. 
 
Absorbâncias da amostra: A’’ λ1 = 0,340 e A’’ λ2 = 0,060. 
Substituindo os dados nas equações temos: 
 
 
 
c’1 = 2,81x10
-4
 mol.L
-1 
 
 
 
 
c’2 = 4,99x10
-4
 mol.L
-1
 
 
Como a primeira substância é o dicromato sua concentração na amostra é 2,81x10
-4
 mol.L
-1
 
enquanto que a concentração do permanganato é 4,99x10
-4
 mol.L
-1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resumo 
 
 
A espectrofotometria no UV-Visível trata da interação da luz com a matéria, átomos, 
moléculas ou íons. No salto quântico, o átomo absorve calor e emite esta na forma de luz. 
Em outra situação irá ocorrer o processo inverso, ou seja, uma espécie absorve energia na 
forma de luz e a emite na forma de calor. É com base neste princípio que funciona a 
espectrofotometria. 
 
20 
 
As substâncias apresentam a propriedade de absorver luz de modo quantitativo. Sendo 
assim, quando consideramos uma solução, a quantidade de luz absorvida será maior quanto 
maior for sua concentração. Esta afirmativa foi primeiramente descoberta por Pierre Bouguer 
e mais tarde aprofundada pelos Cientistas Johann Heinrich Lambert e August Beer, na qual 
até os dias atuais é conhecido como a lei de Lambert-Beer. 
 
De acordo com esta lei, graficamente, a relação entre a concentração e absorbância se dá 
na forma de uma reta. A Lei de Lambert-Beer só é válida na zona de concentração que 
chamamos de faixa linear ou faixa de trabalho. Acima destes valores de concentração, 
geralmente perde-se a lineariedade, ocorrendo desvios na lei. Chamamos a quantidade de 
luz absorvida de absorbância (A), e a quantidade de luz que passa pela solução (luz 
emergente), de transmitância (T), que normalmente é expressa em porcentagem. 
 
Existem duas regiões de comprimento de onda (λ) que uma substância pode absorver maior 
quantidade de luz. A região do UV (ultra-violeta – incolor), que vai do comprimento de 200 a 
380 nm. E a região do visível (colorido), que varia do comprimento acima de 380 até 780 nm. 
Em análises, cada substância apresenta um comprimento de onda de máxima absorção, ou 
seja, absorve mais luz. Por exemplo, uma solução de cor azul, absorve mais a luz amarela, 
na faixa de 570 a 590 nm. 
 
A análise de misturas ou determinação simultânea é uma técnica muito utilizada para 
determinação de dois ou mais componentes de uma única vez. Em algumas situações isso 
será possível, porém em outras não iremos conseguir. Quando este último fato acontecer, 
deve-se realizar uma separação prévia dos componentes. A determinação simultânea só 
poderá ser realizada se o comprimento de onda da diferença de máxima absorção das 
substâncias for maior que dez (λ = 10nm). Por proporcionar menos tempo, menor impacto 
ambiental, menor custo e a incidência de erros, a determinação simultânea será um método 
vantajoso. 
 
 
 
Atividades 
 
Atividade 1 
 
Com base nos estudos realizados, converta no que se pede: 
a) 0,4321 de absorbância em transmitância 
b) 0,0020 de absorbância em transmitância 
c) 50% de transmitância em absorbância 
d) 0,2531 de transmitância em absorbância 
 
 
Atividade 2 
 
Uma solução contendo 0,0025 mg.L-1 de Ni2+ tem uma absorbância de 0,0039 em uma 
cubeta de 3 cm a 440 nm. Calcule a absortividade molar do Ni2+. 
 
 
Atividade 3 
 
Níquel pode ser determinado espectrofotometricamente através da formação de complexos 
com alfabenzoinoxima. Um estudante preparou 3 padrões de níquel: 2x10-6, 8x10-5 e 1,6x10-
4 mol.L-1 fez as reações de complexação e obteve-se leitura de absorbância dos complexos 
encontrando respectivamente os valores 0,024, 0,96 e 1,92. Pede-se: 
 
21 
 
a) Construa o gráfico da absorbância em função da concentração de níquel. 
b) Determine a absortividade molar do complexo. 
c) O estudante coletou uma amostra de água do bebedouro de sua faculdade e com os 
devidos tratamentos obteve-se leitura de absorbância de 0,465. Qual a concentração de 
níquel encontrada pelo estudante? 
 
 
Atividade 4 
 
Para a resolução dessa atividade, atente-se nas considerações, a seguir: 
 
I - O paládio(II) e ouro(III) podem ser determinados simultaneamente por complexação 
individual dos dois íons com metilmeprazina (C19H23N2S2). 
 
II - O máximo de absorção para o complexo de paládio ocorre a 480 nm e para o complexo 
de ouro a 635 nm. As absortividades molares para estes comprimentos de onda são: 
 
 
Complexo 
Absortividade molar 
480 nm 635 nm 
Com Pd(II) 3,55x103 5,64x102 
Com Au(III) 2,96x103 1,45x104 
 
Uma amostra de 25,00 mL contendo uma mistura de Pd(II) e Au(III) foi tratada com excesso 
de metilmeprazina e subsequentemente diluída a 50,00 mL. Calcule a concentração, em 
mol.L-1, de Pd(II) e Au(III) se a solução diluída apresentou uma absorbância de 0,533 a 480 
nm e 0,590 a 635 nm quando medidas em uma cubeta de 1,00 cm de caminho óptico. 
 
 
Atividade 5 
 
Uma substância X foi determinada por meio das seguintes etapas: 0,6580 g de amostra 
contendo X foi dissolvida e adicionada de um reagente cromogênio e a seguir diluída a 250,0 
mL. 0,3420 g de um padrão contendo 0,345 % m/m de X foi dissolvida, adicionada do 
mesmo agente cromogênio e o volume levado a 50,00 mL. 
 
Empregando-se cubetas de caminho óptico de 1,00 cm utilizando-se o solvente puro como 
branco, as transmitâncias da solução amostra e padrão foram, respectivamente, 51,5 % e 
42,0 %. 
 
Com base no exposto, calcule a percentagem de X na amostra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22 
 
Referências 
 
DEGAS, A. ARKHÉIA. Biofísica instrumental – espectrofotometria. Universidade Metodista de São 
Paulo . Disponível em: <http://arkheia.incubadora.fapesp.br/portal/materiais-multimidia/todas-
disciplinas/materiais/biofisica-instrumental/>. Acesso em: 01 fev. 2009 
 
 
MENDHAM, J.; DENNEY, R. C.; BARNES, J. D.; THOMAS, M. J. K. Análise química quantitativa. 6. 
ed. Trad. Julio Carlos Afonso et al. Rio de Janeiro: LTC. 2002. 
 
 
SKOOG, D. A.; HOLLER, F. J. e NIEMAN, T. A. Princípios de análise instrumental. Trad. Ignez 
Caracelli et al. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. 
 
 
VINADÉ, M. E. C.; VINADÉ, E. R. C. Métodos espectroscópicos de análise quantitativa. Santa 
Maria: Ed. UFSM, 2005.