Análise de Alaranjado de Metila pelo método de Espectroscopia UV-Vis, Trabalhos de Química Analítica

Baixe Análise de Alaranjado de Metila pelo método de Espectroscopia UV-Vis e outras Trabalhos em PDF para Química Analítica, somente na Docsity! UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO FACULDADE DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS DE RIBEIRÃO PRETO Análise de Alaranjado de Metila pelo método de Espectroscopia UV-Vis Matheus Betioli Della Corte 10391952 Pedro Belato de Freitas Barichello 10690326 Rafaela Braun Araújo 10730615 Vitor Gottardo 9895795 Ribeirão Preto 2019 INTRODUÇÃO A espectroscopia é a ciência que estuda a interação dos diferentes tipos de radiação com a matéria. De forma geral, estuda as interações das ondas eletromagnéticas com espécies atômicas e moleculares, através de medidas das intensidades das radiações usando transdutores fotoelétricos ou outros tipos de dispositivos eletrônicos. A análise espectrofotométrica baseia-se, então, na relação da radiação eletromagnética com a substância analisada. O espectro eletromagnético total tem uma grande amplitude de frequências e de comprimentos de onda, desde os raios gama, de alta energia (pequeno comprimento de onda), até as ondas de rádio, de nível energético mais baixo (maiores comprimentos de onda). No experimento, utilizamos a Espectroscopia Molecular, a qual mede a absorção de substâncias a nível molecular na faixa desde o ultravioleta até os comprimentos de luz visível. A absorção, no entanto, não é mensurável diretamente. O feixe de radiação incidente na amostra deve ser monocromático, ou seja, ser definido por um único comprimento de onda, e a expressão quantitativa depende da concentração das moléculas do material absorvente e da extensão do caminho óptico no espectrofotômetro. Dessa forma expressamos absorbância como sendo: A = ε c l Onde: A é a absorção, Ɛ é o coeficiente de absortividade molar (específico para cada molécula), c é a concentração da substância e l é o caminho óptico de leitura. A absorbância é diretamente proporcional ao caminho óptico do meio absorvente e ao valor de concentração, segundo uma constante de proporcionalidade. Essa relação constitui o enunciado da Lei de Lambert-Beer. Caso os valores de caminho óptico e concentração sejam expressos em cm e mol/L, respectivamente, a constante de proporcionalidade é conhecida como absortividade molar Ɛ. A Lei de Lambert-Beer é aplicável para calcular a absortividade molar de analitos de concentração conhecida. Além disso, é possível medir o valor da absorbância para determinar a concentração de uma solução. O comportamento de uma amostra segundo a Lei de Beer em um gráfico absorbância em função da concentração é uma reta. Por outro lado, há também limitações para essa lei: desvios podem ocorrer devido a interferências nos centros absorventes e variação do índice de refração com a concentração, perdendo o comportamento linear no gráfico. Em soluções muito concentradas, as partículas próximas afetam a distribuição de carga e absorção da espécie Concentração (mol.L-1) A 510 nm 4.10-5 0,9208 3.10-5 0,6999 2.10-5 0,4680 1.10-5 0,2312 Tabela 1. Alaranjado de Metila Os dados da tabela foram utilizados para plotar uma curva analítica do AM que avalia a absorbância em decorrência da concentração das soluções do analito: Podemos então, a partir da curva analítica, que segue a lei de Lambert- Beer, traçar a linha de tendência e calcular os valores de R² e a equação da reta para aquela substância. O valor de R² demonstra que a linearidade é boa, ou seja, que o método foi preciso na análise. Pela equação da reta podemos calcular qual a concentração real da solução analisada: Temos que a absorbância da amostra de concentração desconhecida que foi medida forneceu um valor de 0,5055. Assim, substituindo a absorbância por “y”: 0,5055 = 0,2301𝑥 + 0,0048 y = 0,2301x + 0,0048 R² = 0,9998 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 0 1 2 3 4 5 A b so rb ân ci a (5 1 0 n m ) Concentração (x10⁻⁵ mol.L⁻¹) Curva Analítica do Alaranjado de Metila 𝑥 = 0,5055 − 0,0048 0,2301 = 0,5007 0,2301 = 𝟐, 𝟏𝟖 ∗ 𝟏𝟎−𝟓𝑴 Em teoria, a concentração da amostra era de 2,5.10-5 M, o que nos permite calcular a porcentagem de pureza dela: 2,18 ∗ 10−5𝑀 2,5 ∗ 10−5𝑀 = 0,870 = 𝟖𝟕, 𝟎% Também é possível obter pelos dados o coeficiente de absortividade molar (ε) do alaranjado de metila: ε = A c x l = 0,5055 2,18 ∗ 10−5𝑀 ∗ 1𝑐𝑚 = 𝟐, 𝟑𝟐 ∗ 𝟏𝟎𝟒 𝐋 𝐦𝐨𝐥∗𝐜𝐦 CONCLUSÃO Após o procedimento realizado, foi possível avaliar o resultado obtido pelo grupo. A concentração de 2,18.10-5M na amostra de alaranjado de metila analisada, foi observada a partir da sua absorbância e da estrapolação de seus valores na curva analítica preparada. No entanto, a amostra se apresentou numa concentração menor do que a esperada, o que nos diz que a amostra não é pura e, por cálculos a pureza de 87,0% foi obtida. O coeficiente de absortividade molar calculado foi de 2,32.104 L/(mol.cm). REFERÊNCIAS • HARRIS, Daniel C. Análise Química Quantitativa. 9ª Ed. New York, USA: LTC, 2017. • OHLWEILER, O. “Química Analítica Quantitativa”. Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos; Brasília, INL, 1974. 3v. • SOMMER, L. “Analytical Absorption Spectrophotometry in the Visible and Ultraviolet”. Elsevier, Budapest. 1989.