Lei de Lambert-Beer
Lei de Lambert-Beer
Introdução: Introdução:
A espectrofotometria é uma técnica quantitativa e qualitativa, a qual se A espectrofotometria é uma técnica quantitativa e qualitativa, a qual se baseia no fato de que uma substância, ao receber
baseia no fato de que uma substância, ao receber radiação, emite uma certaradiação, emite uma certa porção e absorve outra.
porção e absorve outra.
Um conceito muito usado nesta área é o
Um conceito muito usado nesta área é o de absorbância e transmitância.de absorbância e transmitância. Absorbância (A) é definida como sendo o logaritmo da razão
Absorbância (A) é definida como sendo o logaritmo da razão entre o feixeentre o feixe emitida pelo composto e o feixe incidente.
emitida pelo composto e o feixe incidente. A = log I A = log I00 /I /I
, onde I
, onde I00 é o feixe incidente e I é o feixe incidente e I é é o feixe transmitido. A transmitância (T) é é o feixe transmitido. A transmitância (T) é aé a
própria razão entre o feixe
própria razão entre o feixe incidente e o feixe transmitido pela amostraincidente e o feixe transmitido pela amostra T = I
T = I00 /I /I
A Lei de Lambert-Beer tr
A Lei de Lambert-Beer trata da relação entre a radiação transmitida e aata da relação entre a radiação transmitida e a incidente de uma amostra. Um resultado derivado desta lei é:
incidente de uma amostra. Um resultado derivado desta lei é: A=
A= .b.C.b.C
, onde A é absorbância,
, onde A é absorbância, é o coeficente de absorção molar, b é o coeficente de absorção molar, b é o caminhoé o caminho
óptico e C é a
óptico e C é a concentração da solução em análise. Esta relação define que aconcentração da solução em análise. Esta relação define que a absorbância e a concentração da solução tem uma função linear, onde
absorbância e a concentração da solução tem uma função linear, onde .b é.b é
uma constante isto é, o coeficiente angular da reta. uma constante isto é, o coeficiente angular da reta.
Uma aplicação deta lei é em estudo de
Uma aplicação deta lei é em estudo de absorção de complexos. Atravésabsorção de complexos. Através disto, pode-se determinar várias
disto, pode-se determinar várias propriedades ópticas destas substâncias.propriedades ópticas destas substâncias. Neste experimento estudar-se-á a validade desta lei usando complexos Neste experimento estudar-se-á a validade desta lei usando complexos do íon Cu
Procedimento Experimental:
1- Preparar uma bureta contendo solução de NH4OH 4,0M e outra
contendo solução de CuSO4 0,05M. Colocar 15mL de NH4OH em cada
um dos doze balões de 50mL, enumerando-os de 1 a 12. Adicionar os volumes contidos na tabela abaixo , completando água destilada, com agitação.
Tabela contendo os volumes necessários nas soluções
2- Calibrar o espectrofotômetro, usando como branco uma cubeta com NH4OH. Fazer leituras de transmitância com a solução 5 nos
comprimentos de onda iguais a 480nm, 520nm, 580nm e 660nm, registrando qual comprimento tem a menor transmitância.
3- Determinar, neste mesmo comprimento de onda, a transmitância das outras soluções. Em seguida, misturar duas soluções aleatórias,
formando a soulção X e determinar sua transmitância.
4- Colocar o mesmo volume de uma das soluções em recipientes de diâmetros diferentes, anotando a intensidade de cor em cada amostra.
Amostra CuSO4 (mL) Amostra CuSO4(mL) 1 0,50 7 3,50 2 1,00 8 4,00 3 1,50 9 4,50 4 2,00 10 5,00 5 2,50 11 5,50 6 3,00 12 6,00
Resultados e Discussões:
Obteve-se os seguintes resultados ao se medir a transmitância da solução 5: 480nm = 90,8%
520nm = 82,8%
580nm = 72,2%
660nm = 75,4%
Logo, para medir as outras absorbâncias usou-se o comprimento de onda de 580nm. Abaixo está uma tabela que retrata as absorbâncias e as
transmitâncias de cada solução, incluindo a solução X:
Amostra Transmitância (%)
Absorbância Amostra Transmitância (%) Absorbância 1 95,2 0,02136 8 60,8 0,21609 2 89,2 0,04964 9 58,2 0,23507 3 85,8 0,06651 10 56,9 0,24488 4 77,6 0,11014 11 53,6 0,27083 5 72,2 0,14146 12 51,0 0,29243 6 69,2 0,15989 Amostra X 68,9 0,16178 7 65,4 0,18442
Tabela contendo a absorbância e a transmitância em cada amostra
Para se achar a concentração de cada amostra, usa-se a relação 1:1 entre o complexo formado e o íon Cu++ da solução de CuSO4, sendo o volume total
de 50mL. A amostra X foi obtida da mistura entre solução 6 e solução 7. Abaixo, tem-se uma tabela, explicitando os valores das concentrações:
Tabela contendo as concentrações e a absorvância de cada amostra para 580nm
De acordo com a lei de Lambert-Beer, pode-se plotar um gráfico
absorbância X concentração, obtendo uma relação do 1º grau, isto é, uma reta de equação y = a.x +b.
Gráfico Absorbância X Concentração em 10-3de complexo tetraaminocobre(II)
Esta reta tem o coeficiente angular 1/є.b = 20,37, ficando assim a
equação: 0 1 2 3 4 5 6 7 0 , 0 2 0 , 0 5 0 , 0 7 0 , 1 1 0 , 1 4 0 , 1 6 0 , 1 8 0 , 2 2 0 , 2 4 0 , 2 4 0 , 2 7 0 , 2 9 Absorbância C o n c e n t r a ç ã o ( m M ) Amostr a Concentração (10-3 M)
Absorbância Amostra Concentração (10-3 M) Absorbância 1 0,5 0,02136 8 4,0 0,21609 2 1,0 0,04964 9 4,5 0,23507 3 1,5 0,06651 10 5,0 0,24488 4 2,0 0,11014 11 5,5 0,27083 5 2,5 0,14146 12 6,0 0,29243 6 3,0 0,15989 Amostra X 3,25 0,16178 7 3,5 0,18442
[Tetraminocobre(II)] = 20,37.(absorbância) + 0,0925
Com esta equação, conhecendo-se a absorbância, pode-se determinar a concentração. A região de absorbância entre 0,02 e 0,29 pode ser considerada como limite de certeza na determinação da concentração. Se se colocar
resultados maiores, pode-se não obter uma concentração próxima a real.
Em se tratando do diâmetro dos tubos e a coloração, pode ser explicado pelo fato de que a intensidade da cor varia com a espessura da lâmina que recebe a radiação, isto é, se houver uma lâmina espessa, sua coloração será maior, pois a absorbância é maior.
No caso do complexo tetraaminocobre(II), seu espectro de absorção está perto do azul por causa da coordenação com a água na segunda esfera de
Conclusão:
A lei de Lambert-Beer tem coerência com os resultados obtidos
experimentalmente, mostrando que, quando limitada a uma faixa de absorção, se obtêm resultados favoráveis.
Apesar das dificuldades técnicas, tais como presença de impurezas nas vidrarias e o espectrofotômetro com grau de erro médio, a prática se mostrou relevante, no sentido de se obter resultados satisfatórios.
Bibliografia: SOLOMONS, T.W.G.Organic Chemistry. Fourth Edition. United
Questões:
1- O que é curva de Calibração?
R- Curva de calibração é a curva que se obtém ao medir-se a absorbância de alguma solução padrão em função da concentração. É usada para medir a
absorbância das amostras baseada nesta solução padrão. A inclinação da curva
de calibração é “.b”. Esta cur va normalmente é produzida quando se usa uma
cubeta cilíndrica, e se desconhece o valor de “b”, como no caso na experiência
estudada.
2- O que significa região ou intervalo de linearidade?
R- É a região par a qual a lei de Lambert-Beer é aplicada. Ou seja, onde a absorbância varia linearmente com a concentração .
3- O que é cor complementar e quais são?
R- São todas as cores que não possuem um comprimento de onda relacionado a ela, por exemplo, uma cor que não esteja na série espectroquímica não
possui um comprimento de onda característico. Se tirarmos o espectro dela, dará dois ou mais picos, referentes aos comprimentos de onda das cores que a geram.
Universidade Federal de Pernambuco Centro de Ciências Exatas e da Natureza
Departamento de Química Fundamental
Relatório de Química Experimental 2
Lei de Lambert-Beer
Eduardo Fernando Alves da Silva Júnior Química-Bach. Professora: Ana Elisabete
