OS (
pts). Um composto de massa molecular de
foi inicialmente solubilizado em
de água ultrapura. Desta solução, foi retirada uma aliquota de
, transferida para balāo volumétrico de 25 mL e o volume completado com água ultrapura. A absorbáncia de 0,427 desta solução final foi obtida em 340 nm utilizando caminho ótico de 10 mm . Sabendo que a absortividade molar para este composto é de
, determine:
a) a concentração (
) do composto no balão de 25 mL ?
b) qual a massa ( mg ) do composto no balão de 25 mL ?
c) a concentração (
) do composto no balão de 10 mL ?
d) qual a massa (mg) do composto utilizada para preparar a solução inicial?
a) a concentração (
b) qual a massa ( mg ) do composto no balão de 25 mL ?
c) a concentração (
d) qual a massa (mg) do composto utilizada para preparar a solução inicial?
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede quatro coisas (vou listar cada dado e o que é pedido, bem mastigado):
Dados fornecidos:
- Massa molar:
. - Volume da solução inicial:
. - Aliquota retirada:
. - Volume final do balão para diluição:
. - Absorbância medida:
(em ). - Caminho óptico:
(atenção: unidade em mm). - Absortividade molar:
.
O que o problema pede:
a) A concentração no balão de 25 mL em .
b) A massa (em mg) do composto presente nesse balão de 25 mL.
c) A concentração na solução inicial (10 mL) em .
d) A massa (em mg) do composto usada para preparar a solução inicial de 10 mL.
a) A concentração no balão de 25 mL em
b) A massa (em mg) do composto presente nesse balão de 25 mL.
c) A concentração na solução inicial (10 mL) em
d) A massa (em mg) do composto usada para preparar a solução inicial de 10 mL.
Observações importantes antes de começar:
- Vou usar a lei de Beer-Lambert
. - Converterei sempre unidades para o sistema consistente: mm → cm e mL → L quando necessário.
- Não vou pular passos nas contas: vou explicar cada conversão e cada multiplicação.
Passo 2
Relembrando a lei de Beer-Lambert e definindo variáveis (aula rápida e prática):
- A lei:
- Onde:
-
é a absorbância (sem unidade). -
é a absortividade molar em . -
é a concentração molar da solução em . -
é o caminho óptico (comprimento da cubeta) em .
-
Para isolar a concentração molar fazemos:
Também passo as conversões que vamos precisar:
-
(divida mm por 10 para obter cm). -
e . - Para passar de mol/L para g/L: multiplica por
( ). - Para passar de g/L para mg/L: multiplica por
(ou coloque vírgula e unidades apropriadas).
Passo 3
Calcular a concentração molar na solução do balão de 25 mL usando Beer-Lambert.
Dados para esta etapa:
-
. -
. -
(pois ).
Aplicando a fórmula:
Expliquei: dividi a absorbância pelo produto
; o resultado é em
.
Passo 4
Converter a concentração molar para
(resposta pedida em (a)).
Passos:
- Primeiro para
: multiplicar por :
- Agora para
: multiplicar por :
Interpretação prática: a solução no balão de 25 mL tem
do composto por litro de solução. (Lembre que o balão em si tem só 25 mL; essa é a concentração.)
Passo 5
Calcular a massa do composto presente no balão de 25 mL (item b).
Fórmula:
.
- Volume do balão:
. - Aplicando:
Interpretação: no frasquinho de 25 mL (a solução medida) há aproximadamente
do composto.
Passo 6
Determinar a concentração na solução inicial de 10 mL (item c). Aqui usamos raciocínio de diluição.
Raciocínio da diluição:
- Ao tirar
da solução inicial e completar para , a concentração final obedece:
- Então:
Já temos
(veja Passo 4). Logo:
Observação: aqui respondi em
como exigido.
Passo 7
Calcular a massa do composto usada para preparar a solução inicial de 10 mL (item d).
Fórmula:
.
-
. -
.
Aplicando:
Interpretação: a massa usada para preparar os
iniciais foi aproximadamente
.
Resposta
a)
b)
c)
d)
b)
c)
d)