Relatório_Prática_01

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UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL 
ÁREA DO CONHECIMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E ENGENHARIAS 
QUI0245 - QUÍMICA INSTRUMENTAL 
Prof. Dr. Carlos A. Figueroa 
 
 
 
 
RELATÓRIO PRÁTICA 1 
DETERMINAÇÃO QUANTITATIVA DE PERMANGANATO DE 
POTÁSSIO (KMNO4) EM SOLUÇÃO AQUOSA 
 
 
 
 
Caroline Lorenzzetti 
Gilson Antonio Bitencourt dos Santos Junior 
William Luan Deconto 
 
 
 
Caxias do Sul, 30 de setembro de 2020 
 
 
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1 . RESUMO 
A espectroscopia de absorção na região do UV-Visível é um dos métodos 
analíticos mais usados nas determinações analíticas em diversas áreas. É aplicada para 
determinações de compostos orgânicos e inorgânicos, como, por exemplo, na 
identificação do princípio ativo de fármacos. 
A espectroscopia de absorção molecular é valiosa para a identificação dos grupos 
funcionais na molécula. Mais importante, entretanto, são as aplicações da espectroscopia 
de absorção visível/ ultravioleta para a determinação quantitativa de compostos contendo 
grupos absorventes. 
A absorção da região visível e ultravioleta depende, em primeiro lugar, do número 
e do arranjo dos elétrons nas moléculas ou íons absorventes. Como consequência, o pico 
de absorção pode ser correlacionado com o tipo de ligação que existe na espécie que está 
sendo estudada. Os espectrofotômetros variam em sua complexidade e desempenho. 
Existem modelos simples e mais sofisticados, equipados com softwares especiais de 
acordo com a necessidade industrial. 
Os componentes dos espectrofotômetros estão relacionados com a faixa do 
comprimento de onda, a exatidão e a precisão requeridos para as análises. Estes podem 
ser de dois tipos: 
 Espectrofotômetros mono-feixe; 
 Espectrofotômetros duplo-feixe. 
O objetivo deste trabalho é determinar quantitativamente compostos contendo 
grupos absorventes. A condição essencial para qualquer determinação por 
espectrofotometria no visível e ultravioleta é a observação da lei de Beer. Outras 
condições como pH, técnicas de extração por solventes, ajuste do estado de oxidação, 
remoção prévia dos interferentes, controle da força iônica do meio, e as variações das 
temperaturas também são observadas. 
2. OBJETIVOS 
O objetivo deste trabalho é a determinação quantitativa de permanganato de 
potássio (KMnO4) em solução aquosa, utilizando a técnica espectroscopia de absorção na 
região do UV-Visível. 
 
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3. INTRODUÇÃO TEÓRICA 
Os espectrofotômetros são instrumentos de análise que permitem selecionar o 
comprimento de onda (, lâmbda) da radiação adequado à análise de um determinado 
componente, medem a intensidade “I” do feixe emergente que corresponde a um 
determinado feixe incidente “Io”, convertendo o sinal recebido no detector em medida de 
absorbância ou absorvância para o comprimento de onda da análise, e também, determina 
a concentração de uma espécie em solução a partir do gráfico da variação de absorbância 
ou transmitância em função da concentração de várias soluções-padrão. 
A lei de Lambert-Beer relaciona a absorção da luz (radiação eletromagnética em 
geral) com as propriedades do material pela qual a luz está passando. Essa lei diz que 
existe uma dependência logarítmica entre a transmissão ou transmissividade (T), da luz 
através de uma substancia e o produto entre o coeficiente de absorção da substancia (), 
a distância que a luz percorre dentro de substancia (l). O coeficiente de absorção pode ser 
escrito como um produto entre uma grandeza chamada de absortividade molar dos 
absorvedores (ε), e a concentração (c). A absortividade molar está associado com 
transições eletrônicas, rotacionais ou vibracionais de cada espécie considerada podendo 
ser considerada como uma “impressão digital” de cada espécie química. O coeficiente de 
absorção pode ser definido também como um produto entre uma seção de choque de 
absorção (σ), e a densidade numérica (N) de absorvedores. 
Para líquidos, estas relações podem ser escritas como: 
 
 
Enquanto que para gases e sólidos, e em particular, para estudos físicos, físico-químicos 
e espectroscópicos elas também podem ser escritas como: 
 
Onde I0 e I são a intensidade da radiação incidente e transmitida, respectivamente. 
Σ é a seção de choque de absorção da luz por uma única partícula (ou molécula) e N é a 
densidade numérica (partículas por unidade de volume) de absorvedores. A diferença 
entre a utilização de base 10 ou base “e” (no logaritmo) é puramente convencional, 
 
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exigindo a multiplicação de uma constante pare converter uma na outra. A figura 01 
ilustra as variáveis no cálculo da lei de Lambert-Beer para amostras liquidas dentro de 
cubetas especiais para medições espectroscópicas. 
Figura 01. Espectrofotometria e Lei de Lambert-Beer 
 
Fonte: univap.br Espectrofotometria.pdf 
A transmissão ou transmissividade pode ser expressa em termos da absorbância 
que para líquidos é definida como: 
 
Enquanto para gases ou sólidos é usualmente definida como: 
 
A absorbância varia linearmente com a concentração da amostra (ou densidade 
numérica de absorvedores) de acordo com as relações: 
 
Para cada um dos casos, respectivamente. Dessa forma, se o comprimento (l) e a 
absortividade molar (ε) ou a seção de choque de absorção, (σ) são conhecidos e a 
absorbância é medida e, consequentemente, a concentração da substancia (c), ou o 
número de absorvedores, (N) pode ser deduzido. Na figura 2 temos um exemplo de um 
gráfico A versus l  c obtido em um certo comprimento de onda. O ajuste linear aos 
 
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pontos experimentais nesse tipo de gráfico nos dá diretamente o valor da absortividade 
molar (ε) no comprimento de onda estudado. 
Figura 02 - Gráfico de absorbância 
 
Fonte: univap.br Espectrofotometria.pdf 
4 . MATERIAIS UTILIZADOS 
 Equipamento Espectrofotômetro – Técnica de espectroscopia de absorção na 
região do UV-Vis; 
 Cubetas de quartzo de 10 mm; 
 Água destilada; 
 Solução de KMnO4; 
 Papel macio para limpeza das cubetas; 
 Computador ou dispositivo com software para varredura de comprimento de onda. 
5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Antes de fazer a medida foi preciso ajustar o aparelho, para que o mesmo desconte 
qualquer absorção de luz proveniente da cubeta ou do solvente utilizado. Na primeira 
cubeta foi adicionado uma quantidade de água destilada para fazer o branco, até a altura 
atingida pelo feixe de luz do equipamento (cerca de 2 ml de amostra), segurando a cubeta 
apenas pelo seu lado fosco, assim não comprometendo a amostra. Para o branco devemos 
utilizar o sistema químico mais parecido possível com a amostra a ser medida, porém sem 
a geração da cor ou da espécie a ser determinada. 
 
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As cubetas foram colocadas no equipamento com os lados transparentes voltados 
para direção do feixe de luz, como demostrado na figura 03. 
Figura 03. Posição correta das cubetas para análises. 
 
Fonte: Coltec Tube 
No computador com software para varredura de comprimento de onda, foi 
atribuído o valor de zero (0,00) para absorbância de todos os comprimentos de onda. Em 
uma segunda cubeta idêntica à usada para se fazer o branco, foi adicionada uma solução 
e introduzida no aparelho. No computador, foi solicitada uma varredura, entrando com os 
valores de comprimento de onda inicial e final, ajustando os valores da escala de 
absorbância que é a escala vertical. O aparelho mediu a absorbância em cada 
comprimento de onda, gerando um gráfico que é chamado de espectro de absorção como 
mostrado na figura 04. 
Figura 04. Gráfico de espectro de absorção 
 
Fonte: Coltec Tube 
Foram preparadas soluções de um corante alimentício com concentrações 
diferentes, medindo a absorbância de cada uma das soluções, com isso pode-se identificar 
 
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a absorbância no comprimento de onda máximo de absorção de cada solução, assim 
podendo preparar uma curva de calibração, ou seja, uma curvaque nos diga qual é a 
absorbância para cada concentração. Com isso podemos descobrir a concentração de uma 
solução desconhecida apenas medindo a absorbância, conforme mostrado na figura 05. 
Figura 05 – Gráfico de absorbância para cada concentração. 
 
Fonte: Coltec Tube 
 
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Para obtenção da curva de calibração foi utilizado os dados da tabela 01: 
Tabela 01 – Dados de concentração do KMnO4. 
Concentração de KMnO4 (M) Absorbância 
0,0300 0,162 
0,0600 0,330 
0,0900 0,499 
0,120 0,670 
0,150 0,840 
 
 
 
 
 
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No gráfico 01 esta expressado a curva de calibração utilizando os dados da tabela 
01. 
Gráfico 01 – Curva de calibração 
 
A equação da reta para os dados da tabela 01 é y = 5,6533X – 0,0086, tento um 
R2 = 1, esta curva esta sobreposta a reta de tendência que segue a Lei de Beer. 
Considerando que uma solução aquosa de KMnO4 apresenta uma absorbância de 
0,384 a 540 nm, calcular a concentração de KMnO4 em M. Considere que em todos os 
casos a cubeta possui uma largura de 1 cm. 
Tabela 02 - Concentração de KMnO4 
Concentração de KMnO4 (M) Absorbância 
0,0664 0,384 
 
y = 5,6533X – 0,0086 
0,384 = (5,6533 . X) – 0,0086 
5,6533 . X = 0,384 – 0,0086 
X = 0,3754 
 
X = 0,0664 
 
0,1620
0,3300
0,4990
0,6700
0,8400
y = 5,6533x - 0,0086
R² = 1
0,0000
0,2000
0,4000
0,6000
0,8000
1,0000
0,0000 0,0200 0,0400 0,0600 0,0800 0,1000 0,1200 0,1400 0,1600
A
b
so
rb
ân
ci
a
Concentração (M) 
Absorbância
Absorbância Linear (Absorbância)
5,653
3 
 
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7. CONCLUSÕES 
Neste trabalho foi demonstrado a viabilidade do uso da técnica de determinação 
quantitativa de permanganato de potássio (KMnO4) em solução aquosa, utilizando a 
técnica espectroscopia de absorção na região do UV-Visível. Como o permanganato de 
potássio possui coloração com intensidade que varia de acordo com sua concentração, as 
relações numéricas existentes no modelo de cor permitiram demonstrar sua quantificação 
por meio deste tipo de análise. 
 
8. BIBLIOGRAFIA 
Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=EYRmnC7RdNQ. Acesso em 
25/09/2020. 
Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=6QW1LI4TFOM Acesso em 
25/09/2020. 
Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=DGf68DC43tQ Acesso em 
25/09/2020. 
Silverstein, R. M., Bassler, G. C., Morrill, T. C., Identificação espectrométrica de 
compostos orgânicos 5ª ed., LTC. 
Vinadé, Maria Elisabeth do Canto; Vinadé, Elsa Regina do Canto, Métodos 
espectroscópicos de analise quantitativa, editora UFSM. 
 
 
 
 
https://www.youtube.com/watch?v=EYRmnC7RdNQ
https://www.youtube.com/watch?v=6QW1LI4TFOM
https://www.youtube.com/watch?v=DGf68DC43tQ