Lei de Lambert-beer

Lei de Lambert-beer

Introdução

Espectrofotometria é um método amplamente utilizado em química ou bioquímica para a determinação da concentração de compostos cromogeneros presentes em uma solução, por meio da transmissão ou absorção de luz.

medida quea espessura do meio

Lambert em seus estudos notou uma relação interessante que é a transmissão e a espessura da camada do meio absorvente e postulou a lei que ficou conhecida pelo seu nome : " A intensidade da luz emitida decresce exponencialmente à absorvente aumenta aritmeticamente ". 1 Essa lei pode ser expressa de forma matemática como: I = Io . 10-KC , Onde: I =

Intensidade da luz transmitida Io = Intensidade da luz incidente ,k = Constante denominada coeficiente de absorção, c = Concentração do meio absorvente.

É de grande interesse plotar uma curva de volume versus a absorbância de soluções com concentrações diferentes e conhecidas para que a concentração de uma amostra desconhecida possa ser determinada. Utilizando-se artifícios matemáticos a lei de Beer pode ser expressa em função da absorbância que é: A = bɛc onde:

A: absorbância B: caminho ótico C: concentração ɛ: absortividade molar

Essa fórmula lineariza a curva dentro de uma concentração aceitável (não muito grande). Conhecendo-se os o caminho ótico, absorbância e coeficiente de absortividade molar que pode ser facilmente determinado pela inclinação(coeficiente angular) da curva de calibração.

PARTE EXPERIMENTAL 1- obtenção dos espectros

Thiago Custódio dos Santos Instituto de Química, Universidade Federal de Goiás

Murilo Martins Instituto de Química, Universidade Federal de Goiás

Thiago de Ameida Instituto de Química, Universidade Federal de Goiás

Lais Brito Instituto de Química, Universidade Federal de Goiás

Ingryd Cristina de Oliveira Instituto de Química, Universidade Federal de Goiás

Sidney José de Paula Júnior Instituto de Química, Universidade Federal de Goiás

Quando um feixe de luz monocromática atravessa uma solução com moléculas absorventes (cromóforos) parte da luz é absorvida e parte dela é transmitida. Assim é possível determinar a concentração dessas substâncias fazendo uma relação com a lei de Beer-Lambert . Então o objetivo desse trabalho foi o de estudar a lei de Beer-Lambert e suas limitações através de soluçoes de Cr+3 e Co+2 previamente preparada em laboratório.

Foram preparadas soluções de concentrações 0,2 mg/L, 0,4 mg/L, 0,6 mg/L, 0,8 mg/L e 1 mg/L de Cr(VI), que são as soluções estoques, ao todo 100mL cada. Em cada um dos balões,adicionou-se 25 mL de acido sulfúrico e 2 mL de uma solução de difenilcarbazida, mais a quantidade correta de Cr(VI) para cada concentração acima citada.

Foram feitas 6 medidas seguidas do valor de intensidade de absorbância para o branco. Simulou-se uma medida removendo a cela do espectrofotômetro descartando a solução de acido e recolocando outra cubeta para efetuar a próxima medida.

análise da amostra:

Completou-se o volume do balão que continha a amostra desconhecia com 25mL de ácido sulfúrico,2mL de difenil carbazida e água,medindo-se a absorbância.

2- Desvio da Lei de Beer

A partir de uma solução de concentração 100mg/L de Cr(VI),preparouse soluções nas seguintes concentrações: 20mg/L,40mg/L,60mg/L,80mg/L e 100mg/L,em água e acido sulfúrico 1mol/L,separadamente. Foram feitas as leituras de absorbância para as duas soluções no comprimento de onda 450nm e 550nm.

2.1-Determinação espectrofotométrica simultânea

Preparou-se uma mistura de Cr(I) e Co (I) pipetando 10 mL da solução estoque de Cr(I) e 10 mL da solução estoque de Co(I).Adicionamos em um balão volumétrico de 25 mL e completouse o volume com água. Foram feitas leituras de absorbância da mistura nos comprimentos de onda 625 e 500 nm. Para realização das medidas da determinação simultânea, foram escolhidos dois comprimentos de onda.

2.2-Cálculo das absortividades

A partir da solução estoque de

Apartir da solução estoque de

Co(I),preparou-se soluções nas seguintes concentrações: 0,376 ; 0,0757 ;0,1128 e 0,1504 mol/L.Em seguida foram realizadas as medidas de absorbância destas soluções,inclusive das soluções estoque,nos dois comprimentos de onda selecionados para análise 500nm e 650nm.

2.1.2-Determinação simultânea

Diluiu-se a amostra recebida num balão de 25mL,completando-se o volume com água. Realizou-se as medidas de absorbância nos dois comprimentos de onda escolhidos.

Segue abaixo os gráficos das curvas analíticas obtidas a partir das leituras de absorbância no espectrofotômetro:

R = 0,99735

Figura 1: Gráfico da abs pela concentração no Comprimento de 500nm para Cr+3 ab sorbâ ncia concentração

Segundo a equação da reta ,apresentada nos graficos(figuras 1 e 3),no qual obteve-se o coeficiente angular da reta, que é o coeficiente de absorvitividade molar para o comprimento de onda 500 nm é dada a equação da absorbância total,que é igual:

Pelo mesmo método decrito anteriormente foi obtida a equação seguinte usando-se as figuras 2 e 4:

Segundo as equações acima foi calculada a concentração de Cr3+ e Co2+ ; 0,002 e 0,0428 mol/L respectivamente. O desvio Padrão é :

As absorbâncias acima são referentes às medidas do branco. O Desvio Padrão (Ruído) para os comprimentos de onda de 450 nm e 550 nm; foi de 0,001 assim qualquer absorção maior do que esse valor pode ser considerada considerada com 9% de segurança.2

A Sensibilidade é calculada:

Para o λ = 550nm: 0,14 Limite de Detecção:

de onda 625nm para Cr+3.

Figura 2: abs pela concentração no comprimento ab s or bâ nc ia concentração

R = 0,99893

de onda 500nm Co+2.

Figura 3: abs pela concentração no comprimento absorbâ ncia concentração

de onda 625nm para Co+2.

Figura 4: abs pela concentração no comprimento ab s or bâ nc ia concentração

Desvio da lei de beer pode ser verificado pela figura 5 onde observa-se que em uma faixa de concentração a curva segue uma linearidade como é previsto pela lei de beer e depois ela tende a fugir dessa linearidade. Isso acontece porque a lei de beer não vale para altas concentrações. Assim a curva de absorção foge da linearidade antes da de 450nm pois o seu coeficiente de absortividade molar é maior.

espectrofotômetro

A figura 6 apresenta a curva de calibração para a determinação da amostra problema de Cr+6, onde foi prolongado o linear-fit para que absorbância de 0,011 fique dentro da curva. A concentração determinada na amostra foi de 19,60mg/L .Isso porque a concentração das soluções da curva de calibração foi concentrada para que as medidas pudessem ter um nível de confiança aceitável, pois estava se confundindo com o ruído do

1. http://www.ufrgs.br/leo/site_espe c/index.html

2. Skoog, Holler, Nieman; Análise

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