Na determinação quantitativa de espécies moleculares utilizando a espectrofotometria na região do UV-Vis é muito comum o cálculo de propriedades como absorbância, transmitância, absortividade molar etc. Neste sentido, determine os valores solicitados na tabela abaixo. Quando necessário utilize
.
| A | %T | ε | b | c (mol/L) | c (mg/L) | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,172 | 67,3 | 4,23.10³ | 1,00 | 4,06510⁻⁵ | 8,13 |
| 2 | 0,3484 | 44,9 | 2,58 · 10³ | 1 | 1,35.10⁻⁴ | 27 |
| 3 | 0,520 | 30,2 | 7,95 · 10³ | 1,00 | 6,54 · 10⁻⁵ | 13,08 |
| 4 | 0,4026 | 39,6 | 4,57 · 10⁴ | 1 | 8,8 · 10⁻⁶ | 1,76 |
| 5 | 0,638 | 23,02 | 3,73.10³ | 0,10 | 1,71 · 10⁻³ | 342 |
Passo 1
O enunciado pede para determinar, usando espectrofotometria (Lei de Beer–Lambert e relação entre absorbância e transmitância), os valores que aparecem na tabela: a percentagem de transmitância
, a concentração molar
em
e a concentração em
. Os dados fornecidos por linha (peguei-os da tabela enviada) são:
- Massa molar usada:
. - Linha 1:
, , . - Linha 2:
, , . - Linha 3:
, , . - Linha 4:
, , . - Linha 5:
, , .
O que vou calcular, passo a passo, para cada linha:
,
em
e
em
.
Passo 2
Fórmulas que vamos usar (explicadas):
- Relação entre absorbância
e transmitância (fração) :
Aqui
é a fração transmitida (varia entre
e
). Se quiser
(por cento de transmitância) usa-se
Explicação: a definição de
é o logaritmo negativo da transmitância; portanto para passar de
para
fazemos
.
- Lei de Beer–Lambert (para soluções diluídas, caminho óptico em cm e absortividade molar em
):
onde
é a absortividade molar (em
),
é o comprimento do caminho óptico (em
),
é a concentração em
. Assim:
- Conversão de concentração molar para mg·L^{-1}:
Com
fica
Passo 3
Cálculo para a linha 1 (explicado passo a passo).
- Transmitância percentual:
Calculando,
- Concentração em mol·L^{-1} pela Lei de Beer–Lambert:
- Concentração em mg·L^{-1}:
Passo 4
Cálculo para a linha 2.
- Transmitância percentual:
Calculando,
- Concentração em mol·L^{-1}:
- Concentração em mg·L^{-1}:
Passo 5
Cálculo para a linha 3.
- Transmitância percentual:
Calculando,
- Concentração em mol·L^{-1}:
- Concentração em mg·L^{-1}:
Passo 6
Cálculo para a linha 4.
- Transmitância percentual:
Calculando,
- Concentração em mol·L^{-1}:
- Concentração em mg·L^{-1}:
Passo 7
Cálculo para a linha 5 (atenção ao caminho óptico
).
- Transmitância percentual:
Calculando,
- Concentração em mol·L^{-1} (usar
):
- Concentração em mg·L^{-1}:
Resposta
Linha 1:
,
,
Linha 2: ,
,
Linha 3: ,
,
Linha 4: ,
,
Linha 5: ,
,
Linha 2:
Linha 3:
Linha 4:
Linha 5: