Exercícios de análise instrumental

Exercícios de análise instrumental

CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MATO GROSSO

DEPARTAMENTO DA ÁREA DE QUÍMICA E MEIO AMBIENTE

ANÁLISE INSTRUMENTAL

Docente: Ms. Eucarlos L. Martins

Aluno(a):.....................................................................................................

Turma/Turno...................Data:..........

  1. O íon nitrito, NO2-, é usado como conservante em bacon e em outros alimentos. Sua utilização em alimentos é objeto de controvérsia, porque ele é um cancerígeno em potencial. Uma determinação espectrofotométrica de NO2- segue as seguintes reações:

Produto colorido, λmáx = 520 nm

Abaixo se encontra o procedimento simplificado para a análise:

Etapa 1. Em 50,0 mL de solução desconhecida contendo nitrito é adicionado 1,00 mL de solução de ácido sulfanílico.

Etapa 2. Após 10 minutos, são adicionados 2,00 mL de solução de 1-aminonaftaleno e 1,00 mL de solução-tampão.

Etapa 3. Após 15 minutos, a absorvância é lida em 520 nm numa célula de 5,00 cm de caminho óptico.

Foram analisadas as seguintes soluções:

  1. 50,0 mL de um extrato alimentício, conhecido por não conter nitrito (ou seja, uma quantidade desprezível); aborvância final = 0,125.

  2. 50,0 mL de um extrato alimentício, suspeito de conter nitrito: absorvância final = 0,622.

  3. Solução preparada pela adição de 10,0 µL de NaNO2 7,5x 10-4 M em um balão de 50,0 mL.; absorvância final = 0,865

  1. Calcule a absortividade molar do composto colorido, sendo que foi utilizada uma cubeta de 5,00 cm de caminho óptico.

  1. Quantos microgramas de NO2- estavam presentes em 50,0 mL do extrato alimentício?

  1. Você foi enviado para a Índia para investigar uma ocorrência de bócio, atribuída à deficiência de iodo. Como parte de sua investigação, você deve fazer medidas de campo de traços de iodeto (I-) na água do subsolo. O procedimento é oxidar o I- presente na água a I2 e converter o I2 num complexo intensamente colorido com pigmento verde brilhante no solvente orgânico tolueno.

  1. Uma solução 8,15 x10-6 M do complexo colorido apresentou uma absorvância de 0,232 em 635 nm numa cubeta de 1,5 cm. Uma solução em branco, feita com água destilada no lugar da amostra água, teve absorvância de 0,019. Calcule a absortividade molar do complexo colorido.

  1. A absorvância de uma solução desconhecida preparada a partir de uma água do subsolo foi de 0,175. Determine a concentração da solução desconhecida.

  1. Qual a freqüência (f) de uma onda eletromagnética cujo comprimento de onda (λ) seja 10-5 m. Dado c= f λ, onde c é a velocidade da luz (3.1010cm s-1).

  1. 30,01 g de um sal foi dissolvido em um balão volumétrico de 1000 mL. 50 mL desta solução foi transferida para um balão de 500 mL. Foi retirado 20 mL desta solução e transferido para um balão de 250 mL. 20 mL desta solução foi transferido para um balão de 200 mL ao qual foram adicionados os reagente para o desenvolvimento da cor característica (azul) e diluída acrescentando H2O (solvente) até o menisco. A leitura em espectrofotômetro revelou absorbância de 0,1115. Qual o teor (%) de fósforo (P) no sal utilizado?

Concentração (mg L-1)

%T

0,00

99,1

4,20

78,2

8,01

57,6

12,05

45,0

16,02

34,0

  1. Sabendo-se que para efetuar a análise anteriormente descrita foi utilizada uma cubeta de 1cm de caminho óptico e que o sal em questão trata-se do Na3PO4. Qual a absortividade molar (ε)?

  1. O que diz a Lei de Beer?

  1. O Esquema abaixo representa de forma genérica o fundamento do método óptico de análise. Qual (s) a (s) implicação (s) se um monocromador for substituído por filtros num aparelho?

  1. A amônia pode ser determinada espectrofotometricamente pela reação com fenol na presença de hipoclorito (OCl-):

O produto formado apresenta coloração azul e absorve em 625 nm.

Uma amostra de 4,37 mg de uma proteína foi digerida quimicamente para converter o seu nitrogênio em amônia e, a seguir, diluido para 100,0 mL. Então, 10 mL da solução foram transferidos para um balão de 50,0 mL e tratados com 5 mL de uma solução de fenol mais 2 mL de solução de hipoclorito de sódio. A amostra foi diluida a 50,0 mL e a absorvância em 625 nm foi medida numa cubeta de 1,00 cm de caminho óptico após 30 minutos Como referência, foi preparada uma solução padrão a partir de 0,0100g de NH4Cl (M=53,49) dissolvido em 1,00 L de água. Então, 10,0 mL desse padrão foram analisados da mesma forma que a amostra desconhecida. Um reagente em branco foi preparado usando-se água destilada no lugar da amostra desconhecida.

Amostra

A

Branco

0,140

Referência

0,308

Amostra desconhecida

0,592

Calcule a absortividade molar do composto. Calcule a porcentagem, em peso, de nitrogênio presente na proteína.

9) A 0.267 g quantity of a compound with a molecular mass of 337.69 was dissolved in 100.0 mL of ethanol. Then 2.00 mL was withdrawn and diluted to 100.0 mL. The spectrum of this solution exhibited a maximum absorbance of 0.728 at 438 nm in a 2.00 cm cell. Find the molar absorptivity of the compound.

10) The presence of ethylene in samples of ethane is easily determined using the absorption of ethylene in the vicinity of 5.2 μ. A series of standards was prepared and gave the following data:

% Ethylene

%Transmitance

0.50

75.8

1.00

57.5

1.50

43.6

2.00

33.1

2.50

25.1

3.00

19.1

Calculate the percentage of ethylene in an unknown sample if its percent transmittance at 5.2 μ is 38.7% when using the same cell and the same instrument.

    1. Nitrate nitrogen in water is determined by reacting with phenoldisulfonic acid to give a yellow color with an absorption maximum at 410 nm. A 100-mL sample that has been stabilized by adding 0.8 mL H2SO4/L is treated with silver sulfate to precipitate chlorine ion, which interferes. The sample is filtered and washed (washings added to filtered sample). The sample solution is adjusted to pH 7 with diluted NaOH and evaporated just to dryness. The residue is treated with 2.0 mL phenoldisulfonic acid solution and heated in a hot water bath to aid dissolution. Twenty milliliters distilled water and 6 mL ammonia are added to develop the maximum color, and the clear solution is transferred to a 50.0-mL volumetric flask and diluted to volume and distilled water. A blank is prepared using the same volume of reagents, starting with the disulfonic acid step. A standard nitrate solution is prepared by dissolving 0.722 g anhydrous KNO3 and diluting to 1 L. A standard addition calibration is performed by spiking a separate 100-mL portion of sample with 1.00 mL of the stardard solution and carrying through the entire procedure. The following absorbance readings were obtained: blank, 0.032; sample, 0.270; standard, 0.565. What is the concentration of nitrate nitrogen in the sample in parts per milion?

    1. Manganese is determined colorimetrically as permanganate by measuring the absorption of monochromatic green light. A standard solution in an absorption cell 5.00 cm long absorbs 10,0% of the light, while an unknown sample in a cell 1.00 cm long absorbs 50,0% of the light. The standard solution contains 2.00 mg of Mn per liter. What is the concentration, in mg/L, of Mn in the unknown?

    1. Phosphorus in urine can be determined by treating with molybdenum (VI) and then reducing the phophomolybdo complex with aminoaphtholsulfonic acid to give the characteristic molybdenum blue color. This absorbs at 690 nm. A patient excreted 1270 mL urine in 24 hour, and the pH of the urine was 6.5. A 1.00-mL aliquot of the urine was treated with molybdate reagent and aminonaphtholsulfonic acid and was diluted. The absorbance of the solution at 690 nm, measured against a blank, were a follows:

Solution

Absorbance

1.00 ppm P

0.202

2.00 ppm P

0.400

3.00 ppm P

0.615

4.00 ppm P

0.820

Urine sample

0.625

  1. Calculate the number of grams phosphorus excreted per day.

  2. Calculated the phosphate concentration in the urine as milimoles per liter

14) O manganês é determinado espectrofotometricamente como permanganato pela medida da absorção da luz monocromática verde clara. Uma solução padrão numa cubeta de 4,0 cm absorve 20% da luz, enquanto uma amostra desconhecida numa cubeta de 1,0 cm absorve 60,0% da luz. A solução padrão contém 3,00 mg de Mn por litro. Qual a concentração, em mg L-1, de manganês na amostra desconhecida?

    1. 0,8005 g de um composto com massa molar de 337,69 foi dissolvida em 500,0 mL de hexano. Então 4,00 mL foram diluídos para 200.0 mL. O espectro desta solução exibiu um máximo de absorbância de 0,852 a 520 nm em uma cubeta de 1,5 cm. Encontre a absortividade molar do composto.

16) Tintas e vernizes utilizados em pinturas de exteriores de edifícios devem ser protegidas dos efeitos da radiação solar que acelera o seu processo de degradação (fotólise e reacções fotoquímicas). Dado que o aditivo utilizado nesta proteção tem as seguintes caracteristicas: M= 500 g/mol; max=15.000 L.mol-1.cm-1 para um max=350 nm, calcular a concentração (em g.L-1) de modo que 90% da radiação é absorvida para uma camada de protetor com 0,3 mm.

17)A droga tolbutamina (M= 250 g mol-1) tem absortividade molar 703 a 262 nm. Um tablete é dissolvido em água a diluído a 2 L. Se a solução exibe uma abosorbância na região UV a 262 nm igual a 0,686 em uma cubeta de 1 cm, quantas gramas de tolbutamina estão contidos no tablete?

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