Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
29a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
Estudo da reação entre S(IV) e complexos Fe(III)/Acetato, na presença de oxigênio.
Diogo L. Rocha(IC)1, Ivanise Gaubeur(PQ)2, Márcia Guekezian(PQ)1 e Maria Encarnacíón V. Suárez- Iha (PQ)*1
1- Departamento de Química - Faculdade de Ciências Biológicas, Exatas e Experimentais – Universidade Presbiteriana Mackenzie – UPM 2- Departamento de Engenharia de Materiais - Escola de Engenharia – Universidade Presbiteriana Mackenzie - UPM
* nita@mackenzie.com.br
Palavras Chave: enxofre, complexos de Fe(III)
Introdução
A determinação de componentes atmosféricos como o S(IV) é de grande importância pois, tais compostos podem causar danos à saúde, principalmente ao sistema respiratório. Reações de S(IV) com alguns íons metálicos em seu estado trivalente têm sido objeto de estudo, principalmente na ausência de oxigênio para evitar a autoxidação do metal induzida pelo S(IV). Algumas dessas reações têm também sido utilizadas no desenvolvimento de métodos analíticos para a determinação de S(IV). Neste trabalho, fez-se o estudo da reação dos complexos de Fe(III)/acetato com S(IV) na presença de oxigênio.
Resultados e Discussão
Soluções de Fe(III) foram preparadas a partir do Fe2(SO4)3 em pH ≅ 0,7 (HClO4); soluções de S(IV) (Na2SO3) foram preparadas com água desionizada isenta de oxigênio. As soluções dos complexos de Fe(III) com acetato foram preparadas adicionando-se solução tampão NaAc/HAc (ambos 0,4 mol L-1) à solução de Fe(III). As medidas espectrofotométricas foram efetuadas utilizando um espectrofotômetro da Shimadzu UV 1601 PC e cubetas de quartzo de 1,00 cm. Soluções dos complexos Fe(III)/Ac apresentaram dois máximos de absorbância em 337 e 410 nm, com maior sensibilidade no primeiro. Em 337 nm, verificou- se uma variação linear da absorbância em função da concentração de Fe(III). A Figura 1(a) mostra os espectros de soluções Fe(III)/Ac (pH 4,8) na faixa de 5,0x10-5 a 6,0x10-4 mol L-1. A correlação entre a absorbância e a concentração de ferro resulta nos parâmetros: A337= 0,00863 + 1113,8 CFe(III) com r2= 0,9997. Os complexos formados apresentam uma estabilidade de cor de pelo menos 30 minutos. A adição de solução de S(IV) às soluções de Fe(III)/Ac provocou um aumento na absorbância mais significativo em 325 nm. Assim, soluções de Fe(III)/Ac (Fe(III) 4,0x10-4 mol L-1) foram preparadas com adição de solução de S(IV) na faixa de 3,8x10-3 a 1,8x10-2 mol L-1. Conforme se observa na Figura 1(b), a absorbância varia linearmente com a concentração de S(IV) apenas até o valor 1,1x10-2 mol L-1; para valores maiores, a absorbância manteve-se
constante. Este comportamento pode ser explicado pela presença de oxigênio. Conforme esquema abaixo, bastante simplicado e onde as cargas foram omitidas, há uma autoxidação do Fe(II) catalisada pelo S(IV):
[FeIII(Ac)n] + HSO3
- D [FeIII(Ac)n(SO3)] + H+ E E [FeIII(Ac)n]
← →
O
2 [FeII(Ac)n] + SO3-.
Comprimento de onda, nm
300 400 500 600
Absorbância
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
Figura 1- (a) espectros de soluções do complexo Fe(III)/Ac. Fe(III) 5,0x10-5 a 6,0x10-4 mol L-1; [Ac-] = [HAc] = 0,4 mol L-1; pH 4,8. (b) Variação da absorbância (325 nm) de soluções de Fe(III)/Ac 4,0x10-4 mol L-1 em função da adição de S(IV).
A faixa linear observada na figura 1(b) restringe-se às concentrações de S(IV) variando de 3,8x10-3 a 1,1x10-
2 mol L-1 e a correlação entre a absorbância e a concentração de S(IV) resulta nos parâmetros: A325= 0,02609 + 4,057 CS(IV) com r2= 0,997.
Conclusões
A falta de informações sobre a estequiometria final das reações envolvidas (série de reações radicalares) não permite a correlação com o número de ciclos de autoxidação induzida pelo S(IV) nem com a concentração de oxigênio na solução. Estudos com concentrações menores de Fe(III) estão em andamento visando um aumento de sensibilidade e possível utilização da reação como método analítico para determinação de S(IV).
Agradecimentos
MackPesquisa - UPM
(a) (b)
Sociedade Brasileira de Química ( SBQ)
25a Reuniã o Anual da Sociedade Brasileira de Química - SBQ 2
1Lopes, C.F.F.; Coichev, N. e Suárez-Iha, M.E.V., Química Nova 1999, 22, 529
