Uma solução
de
composto
submetida à análise espectrofotométrica apresentou um máximo de absorbância de 0,494 em 401 nm em uma célula de
. Uma solução branco para a mesma determinação tem uma absorbância de 0,0503 em 401 nm .
a) Calcular a absortividade molar do composto A.
b) Uma alíquota de
de uma solução desconhecida, contendo o composto A foi misturada com os reagentes formadores de cor e diluída a um volume final de
, apresentando uma absorbância de
numa célula de
. Calcular a concentração do composto
na solução desconhecida.
a) Calcular a absortividade molar do composto A.
b) Uma alíquota de
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado nos dá e o que ele pede.
Dados (retirados do enunciado):
- Uma solução padrão do composto
com concentração . - Absorbância medida da solução padrão:
(em ). - Absorbância do branco (mesma determinação):
(em ). - Comprimento da célula:
. - Para a parte (b): uma alíquota de
da solução desconhecida foi diluída até (fator de diluição ). - Absorbância da solução diluída (desconhecida após reagentes e diluição):
(em ), célula .
O que o enunciado pede:
(a) Calcular a absortividade molar (constante de Beer–Lambert) do composto
.
(b) Calcular a concentração de na solução desconhecida original (antes da diluição).
(a) Calcular a absortividade molar (constante de Beer–Lambert)
(b) Calcular a concentração de
Passo 2
Revisão da lei de Beer–Lambert e correção pelo branco (explicação didática).
- A lei de Beer–Lambert é
onde:
-
é a absorbância (grandeza adimensional), -
é a absortividade molar (unidade usual ), -
é o comprimento do caminho óptico (em se estiver em ), -
é a concentração molar da espécie absorvente ( ). - O branco (reagentes/solvente) também pode absorver; por isso usamos a absorbância corrigida:
Essa correção remove a contribuição do solvente e reagentes e garante que a absorbância usada na lei de Beer–Lambert seja só de
.
Passo 3
Aplicar a correção do branco à medida do padrão para obter a absorbância que corresponde apenas ao composto
.
Passo 4
Calcular
usando a lei de Beer–Lambert rearranjada:
Substituindo
,
e
:
Calculemos numericamente:
Arredondando para três algarismos significativos (consistentes com os dados fornecidos):
(Observação prática: se alguém preferir a unidade por metro, basta multiplicar este valor por
porque
.)
Passo 5
Agora vamos determinar a concentração da solução desconhecida. Primeiro corrigimos a absorbância medida da amostra pela absorbância do branco:
Passo 6
Usar a lei de Beer–Lambert para achar a concentração na solução final (diluída, após colocar a alíquota nos reagentes):
Substituindo
,
e
:
Calculemos:
Passo 7
Converter a concentração da solução diluída para a concentração da solução desconhecida original antes da diluição.
- A relação entre concentrações e volumes na diluição é
Assim
Com
e
, o fator é
. Então
Arredondando para três algarismos significativos:
Passo 8
Comentário sobre diferença com outro procedimento (importante para a prova):
- Se alguém não subtrair o branco em (b) (isto é, usar
diretamente), obtém-se
valor que coincide com o número que apareceu no enunciado. Porém a prática correta é sempre subtrair o branco antes de aplicar Beer–Lambert, portanto o valor correto é o que obtivemos em
Resposta
(a)
(b)
(b)