COLORIMETRIA E ESPECTROFOTOMETRIA 1. OBJETIVOS Dosagens de espécies químicas mediante a absorção de luz. 2. FUNDAMENTOS A Colorimetria e a Espectrofotometria Espectrofotometria podem ser conceituadas conceituadas como um procedimento analítico através do qual se determina a concentração de espécies químicas mediante a absorção de energia radiante (luz). A luz pode ser entendida como uma forma de energia, de natureza ondulatória, caracterizada pelos diversos comprimentos de onda ( , expressos em m ou nm) e que apresenta a propriedade de interagir com a matéria, sendo que parte de sua energia é absorvida por elétrons da eletrosfera dos átomos constituintes das moléculas.
Uma solução quando iluminada por luz branca, apresenta uma côr que é resultante da absorção relativa dos vários comprimentos de onda que a compõem. Esta absorção, em cada comprimento de onda, depende da natureza da substância, de usa concentração e da espessura da mesma que é atravessada pela luz.
A Lei de Lambert-Beer : a absorbância é proporcional à concentração da espécie química absorvente, sendo constantes o comprimento de onda, a espessura atravessada pelo feixe luminoso e demais fatores. Verifica-se uma relação linear entre absorbância ou densidade ótica e concentração, concentração, e de uma uma relação logarítmica logarítmica entre transmitância e concentração. concentração.
b Io
I
c= concentração da espécie química absorvente b= espessura atravessada pelo feixe luminoso Io= intensidade de luz incidente I= intensidade de luz emergente (transmitida) I < Io Io Ab = D.O. = K.b.c = log
(absorbância ou densidade ótica)
I A Transmitância ou Transmissão (T%), corresponde a: I Io I T = 100 x Io 100 T I
T
como,
=
Io
Io , temos que :
100
portanto, log
100 =
log
I logo,
Ab = log 100 - log T Ab = 2 – log T
Fotocolorímetro:
= I
Io
T
100 T
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1. Equipamentos e Vidrarias - Espectrofotômetro com cubetas - Pipetas de 5 mL graduadas - Estante com tubos de ensaio 3.2. Reagentes - Alaranjado de Metila: Concentração: ______ - Azul de Bromofenol : Concentração: ______ 3.3. Procedimento: A. Coleta de dados para a construção do espectro de absorção do Alaranjado de Metila ou do Azul de Bromofenol (um composto para cada grupo). Usando água destilada como referência, efetuar as leituras de Absorbância (ou D.O.) do Alaranjado de Metila (nos seguintes comprimentos de onda: 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 550, 600, 650 e 700 nm) e o Azul de Bromofenol (nos seguintes comprimentos de onda: 400, 440, 490, 520, 540, 565, 580, 590, 620, 660 e 700 nm)
Preencher os dados da tabela 1 abaixo, de acôrdo com o corante escolhido pelo grupo: CORANTE: ALARANJADO DE METILA (nM) 400 420 44 460 480 500 520 550 600 650 700
Leitura T(%)
Absorbância
CORANTE: AZUL DE BROMOFENOL (nM)
Leitura T (%)
Absorbância
400 440 490 520 540 565 580 590 620 660 700
Utilizando os dados da tabela acima preparar um gráfico ( x = comprimento de onda nm )e (y = leitura em absorbância), encontrando qual o comprimento de onde refere-se ao pico de absorção do corante usado em aula. Abs
Qual o comprimento de onda correspondente ao Pico de absorção da luz? ____________
B. Demonstração da Lei de Lambert-Beer: Preparar 6 tubos de ensaio (enumerados de 0 a 5) conforme o quadro que se segue; o tubo no 6 estará contendo solução do corante com concentração desconhecida, a qual deverá ser determinada através da Lei de LambertBeer. Tabela 2:
TUBO ÁGUA CORANTE* CONCENTRAÇÃO TRANSMITÂNCIA ABSORBÂNCIA (No) (mL) (mL) (T%)** (Abs ou D.O.) OBTIDA ( g/mL)
0 5 0 1 4 1 2 3 2 3 2 3 4 1 4 5 0 5 Encontrar no gráfico 6 5 mL * Alaranjado de Metila ou Azul de Bromofenol ** Leituras efetuadas no comprimento de onda que corresponde ao pico de absorção do composto ( max).
4. RESULTADOS A SEREM APRESENTADOS NO RELATÓRIO:
4.1. Tabela de leitura do corante completando os valores de absorbância através de tabela ou cálculo. 4.2. Construir um gráfico da Absorbância (Abs) em função do comprimento de onda () e determinar o pico de absorção (max) do composto estudado. 4.3. Completar a tabela 2 calculando as concentrações do corante nos diversos tubos 4.4. Construir um segundo gráfico apresentando as variações de Densidade Ótica (D.O.) ou Absorbância (Abs) em função da concentração da espécie química absorvente e um terceiro gráfico apresentando as variações de Transmitância em função da concentração. 4.5. Apresentar o valor da concentração do corante no tubo 6 mediante interpolação da leitura de Absorbância no gráfico (Abs x concentração). Transmitância
Abs
Concentração
Concentração
5. ANÁLISES DOS RESULTADOS E CONCLUSÕES
Discutir os resultados e listar as conclusões obtidas durante os experimentos realizados em classe.
6. BIBLIOGRAFIA
Listar as referências bibliográficas utilizadas para preparar o relatório.
