Na determinação de Al em folhas de café, ICP OES, 250 mg desta amostra foram digeridos e diluídos a 50 mL com água purificada. Uma alíquota de 1 mL foi coletada e diluída a 100 mL . Esta solução (de 100 mL ) foi analisada e forneceu o dado apresentado na Tabela abaixo, na qual encontra-se, também, a curva analítica empregada. Com estes dados, calcule:
a) A concentração de Al , determinada por ICPOES (em \mathrm{mg} / \mathrm{L} ), em mol Al/L;
b) A concentração de Al, em mg/L, na solução do digerido ( 50 mL );
c) o teor de Al na amostra em mg/kg de folha;
d) o teor de Al na amostra \mathrm{em} \mathrm{mol} \mathrm{Al} / \mathrm{g} de folha;
Concentração de
\mathrm{Al}(\mathrm{mg} / \mathrm{L})
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 Amostra
Sensibilidade
Relativa \left(\mathrm{x} 10^{3}\right)
0 1.500 3.000 4.500 6.000 7.500 3.500

Passo 1

O enunciado descreve uma determinação de alumínio em folhas de café por ICP OES. Temos: 250 mg de amostra digeridos e completados a 50 mL; uma alíquota de 1 mL desse digestato foi diluída a 100 mL e a solução final deu sensibilidade relativa de 3,500\times 10^{3}. A calibração (sensibilidade vs concentração) é linear de 0 a 7,500\times 10^{3} para 0 a 5 mg/L de Al. Vamos usar regressão linear simples, fator de diluição e estequiometria para obter as concentrações e teores pedidas.

Passo 2

Determinar a reta de calibração. Dos padrões:
I = m\,[\text{Al}]\quad\Longrightarrow\quad m = \frac{1{,}500}{1{,}0} = 1{,}500\\ (\times10^{3}\\ \text{unid.}/\mathrm{mg/L}).

Passo 3

Concentração de Al na solução analisada ( 100 mL):
[\text{Al}]_{\text{anal}} = \frac{I_{\text{amostra}}}{m} = \frac{3{,}500}{1{,}500} = 2{,}333\\ \mathrm{mg/L}.

Passo 4

Converter para mol/L ( M_{\text{Al}}=26{,}98\\ \mathrm{g/mol} ):
2{,}333\\ \mathrm{mg/L}=2{,}333\times10^{-3}\\ \mathrm{g/L} \quad\Longrightarrow\quad [\text{Al}] = \frac{2{,}333\times10^{-3}}{26{,}98} =8{,}65\times10^{-5}\\ \mathrm{mol/L}.

Passo 5

Voltar à concentração no digestato ( 50 mL). A solução analisada foi feita diluindo 1 mL do digestato a 100 mL, logo
[\text{Al}]_{\text{digestato}} = [\text{Al}]_{\text{anal}}\times\frac{100}{1} =2{,}333\times100 =233{,}3\\ \mathrm{mg/L}.

Passo 6

Calcular o teor de Al na amostra em mg/kg. O digestato total ( 50 mL) contém
m_{\text{Al}}=233{,}3\\ \mathrm{mg/L}\times0{,}050\\ \mathrm{L} =11{,}667\\ \mathrm{mg}.
Como a amostra original foi 250 mg ( =0,00025 kg),
\text{teor} = \frac{11{,}667\\ \mathrm{mg}}{0{,}00025\\ \mathrm{kg}} =4,667\times10^{4}\\ \mathrm{mg/kg}.

Passo 7

Converter o teor para mol Al por g de folha. Em mol:
n_{\text{Al}}=\frac{11{,}667\times10^{-3}\\ \mathrm{g}}{26{,}98} =4,325\times10^{-4}\\ \mathrm{mol}.
Em g de folha ( 0,25 g),
\frac{n_{\text{Al}}}{0{,}25\\ \mathrm{g}} =1,73\times10^{-3}\\ \mathrm{mol/g}.

Resposta

(a) Concentração na solução analisada: 2{,}333\\ \mathrm{mg/L}, isto é 8{,}65\times10^{-5}\\ \mathrm{mol/L}.
(b) Concentração no digestato ( 50 mL): 233{,}3\\ \mathrm{mg/L}.
(c) Teor de Al na amostra: 4,667\times10^{4}\\ \mathrm{mg/kg}.
(d) Teor de Al na amostra: 1,73\times10^{-3}\\ \mathrm{mol/g}.

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