a cor e a composiçao quantitativa de ioes metalicos_ana catarina 12ºb_2
Post on 11-Aug-2015
717 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Escola Secundária de Sá da Bandeira – Santarém
Ano Letivo: 2012/2013
Disciplina: Química
Atividade Laboratorial 1.5
A cor e a composição quantitativa de soluções de
iões metálicos
Docente: Paulo Jorge Amaro Esteves
Trabalho Realizado por:
Ana Catarina Mendes,nº2
12º B
Santarém, 5 de Dezembro de 2012
Objetivos
Com a realização desta atividade laboratorial pretende-se atingir os seguintes
objetivos:
Medir e comparar as absorvâncias de várias soluções de concentração
conhecida com a da amostra a estudar;
Aplicar e avaliar a Lei de Lambert-Beer para determinar a concentração de um
ião complexo corado;
Traçar uma curva de calibração (absorvância em função da concentração);
Determinar a concentração de ferro numa água;
Palavras-chave
Espetrofotometria;
Absorvância;
Lei de Lambert-Beer;
Reta de calibração;
Concentração de ferro.
Resumo
O ferro é um elemento residual presente nas águas destinadas a consumo humano,
não podendo exceder os 200 µg/dm3 de teor em ferro.
Quanto ao carácter químico, podemos encontrar o ferro, Fe, no 8º grupo, 4º período e
bloco “d” da Tabela Periódica.
A determinação da concentração de ferro presente nas águas pode fazer-se por
espetrofotometria, usando o correspondente ao máximo de absorção para soluções
aquosas com Fe2+ (radiação de comprimento de onda de 320 nm).
Quando a luz atravessa uma substância, parte da energia é absorvida - absorvância. A
absorvância pode ser medida pelo espetrofotómetro. Este aparelho compara
quantitativamente a absorvância, através de uma solução de padrão, de uma solução-
problema. De maneira a conhecer a concentração da solução-padrão, recorre-se à Lei
de Lambert-Beer (A= ε lC ) e traça-se uma reta de calibração.
Nesta experiência procurou-se dosear o teor em ferro de duas soluções de água férrica
(X e Y), reduzindo-se o ferro (III) a ferro (II) que ao reagir com a fenantrolina forma um
complexo corado (alaranjado), cuja concentração é determinada por
espetrofotometria. Para além disso, utilizou-se o acetato de sódio como regulador de
pH, isto é, de maneira a fixar o pH num valor (≈3,5) de forma a evitar a precipitação de
hidróxidos de ferro.
Experimental
Material:
Balão volumétrico 50ml (9X);
Espetrofotómetro;
Células espetrofométricas;
Papel absorvente.
Reagentes:
Água destilada;
1,10-fenantrolina monohidratada;
Acetato de sódio;
NaCH3CO2;
Cloreto de hidroxilamónio;
Solução padrão Fe2+.
Procedimento:
1. Calculou-se a concentração do elemento ferro, expressa em mg/dm3, para cada
solução de A a F.
2. Calibrou-se o espetrofotómetro, ajustando-se a absorvância a zero usando a
solução A (solução-padrão).
3. Procedeu-se à medição e registo das absorvâncias das soluções de B a F.
4. Posteriormente, mediu-se e registou-se a absorvância das soluções X e Y.
5. Traçou-se a reta de calibração com os valores de absorvância e concentração
das soluções de A a F.
6. Com base na equação da reta de calibração traçada em 5., determinou-se a
concentração das amostras de água diluída (X e Y).
Registos
De Segurança
Ao longo desta atividade laboratorial é fundamental o cumprimento das normas gerais
e pessoais de segurança num laboratório, como por exemplo, o uso de bata. Também
se salientam os riscos elétricos provenientes do uso do espetrofotómetro.
1,10- Fenantrolina Monohidratada
R25 – Tóxico por ingestão.
R50 – Muito tóxico para os organismos aquáticos.
R53 – Pode causar efeitos nefastos a longo prazo no ambiente aquático.
S45 – Em caso de acidente ou indisposição consultar imediatamente um médico.
Acetato de sódio
S16 – Manter afastado de qualquer chama ou fonte de ignição – Não fumar.
S37 – Usar luvas de borracha.
S39 – Usar a proteção adequada para os olhos: óculos de segurança.
Cloreto de Hidroxilamónio
R36 – Irritante para os olhos.
R25 – R38 – Irritante para a pele.
R50 – Muito tóxico para os organismos aquáticos.
S36 – Usar vestuário de proteção adequado: bata.
S37 – Usar luvas de borracha.
Ferro
R36 – Irritante para os olhos.
R37 – Irritante para as vias respiratórias.
R25 – R38 – Irritante para a pele.
S26 – Em caso de contacto com olhos lavar imediata e abundantemente em água e
chamar um médico.
S28 – Em caso de contacto com a pele lavar imediata e abundantemente em água,
pelo menos quinze minutos.
De constantes e valores tabelados
o 1,10-fenantrolina monohidratada (aq) 0,10% (m/v)
o NaCH3CO2 (aq) 2 mol/dm3
o Cloreto de hidroxilamónio (aq) 10% (m/v)
o Solução padrão Fe2+ 10,00 mg/dm3
Tabla 1 - Preparação da reta de calibração e da amostra de água a analisar.
De observações
Ao longo da atividade laboratorial utilizámos sempre a mesma célula para
medir a absorvância de cada solução.
Durante o enchimento das células com as soluções e ao coloca-las no
espetrofotómetro, pegámos sempre na parte superior do tubo.
De dados experimentais
Tabla 2 - Registo dos valores de absorvância correspondentes às soluções de B a F.
Solução
Solução padrão / cm³
Solução de Acetato de sódio / cm³
Solução de cloreto de hidroxilamónio / cm³
Solução de fenantrolina / cm³
A 0 10 1 5
B 5 10 1 5
C 10 10 1 5
D 20 10 1 5
E 25 10 1 5
F 30 10 1 5
Soluções Absorvância
B 0,288
C 0,687
D 1,221
E 1,509
F 1,782
X 0,912
Y 0,417
Tratamento de dados
Formulário:
c =
m = C x V
Solução A:
Vi = 0 dm3 VF = 0,050 dm3
Ci = 10mg/dm3 Cf = 0 mg/dm3
Solução B:
Vi = 0,005 dm3 VF = 0,050 dm3
Ci = 10mg/dm3 Cf = 1 mg/dm3
m = 10 x 0,005 m = 0,05 mg
Cf =
Cf = 1 mg/dm3
Solução C:
Vi = 0,010 dm3 VF = 0,050 dm3
Ci = 10mg/dm3 Cf = 2 mg/dm3
m = 10 x 0,010 m = 0,1 mg
Cf =
Cf = 2 mg/dm3
Solução D:
Vi = 0,020 dm3 VF = 0,050 dm3
Ci = 10mg/dm3 Cf = 4 mg/dm3
m = 10 x 0,020 m = 0,2 mg
Cf =
Cf = 4 mg/dm3
Solução E:
Vi = 0,025 dm3 VF = 0,050 dm3
Ci = 10mg/dm3 Cf = 5 mg/dm3
m = 10 x 0,025 m = 0,25 mg
Cf =
Cf = 5 mg/dm3
Solução F:
Vi = 0,030 dm3 VF = 0,050 dm3
Ci = 10mg/dm3 Cf = 6 mg/dm3
m = 10 x 0,030 m = 0,3 mg
Cf =
Cf = 6 mg/dm3
Tabla 3 - Concentrações Vs Absorvância
Soluções Concentração (mg/dm³) Absorvância
A 0 0
B 1 0,288
C 2 0,687
D 4 1,221
E 5 1,509
F 6 1,782
Tabla 4 - Gráfico da reta de Calibração correspondente às soluções de A a F
Equação da reta de calibração: y = 0,2972X + 0,0229, em que o “y” se refere à
absorvância e o “X” à concentração da solução.
y = 0,2972x + 0,0229 R² = 0,9971
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
0 1 2 3 4 5 6 7
Ab
sorv
âncu
a
Concentração (mg/dm3)
A partir da reta da equação anterior, acha-se a concentração das soluções-problema, X
e Y.
Absorvância X: 0,912
0,912=0,2972X + 0,0229 X = 2,991 mg/dm3
CSolução X = 2,991 mg/dm3
Absorvância Y: 0,417
0,417=0,2972X + 0,0229 X = 1,3260 mg/dm3
CSolução Y = 1,3260 mg/dm3
Resultados
Concentração da Solução X: 2,991 mg/dm3
Concentração da Solução Y: 1,3260 mg/dm3
Conclusão
Com a realização desta atividade laboratorial pudemos determinar a concentração de
ambas as soluções-problema em questão (X e Y).
Através da reta de calibração feita a partir das concentrações e absorvâncias das
soluções de A a F, foi possível descobrir-se o valor das concentrações das soluções-
padrões. Substituiu-se na equação da reta o valor da absorvância da solução, medido
através do espetrofotómetro e achou-se a concentração. No caso da solução X, esta
apresenta uma concentração de 2,991 mg/dm3, pelo que, de maneira a podermos
avaliar o seu valor, recorremos às soluções de A a F e enquadramo-la. Como a solução
X possui uma absorvância de 0,912, valor esse que se encontra entre as soluções C e D,
também a sua concentração deve estar compreendida entre os valores das
concentrações das mesmas soluções (C e D). Como a concentração da solução X
comprova essa mesma verdade, isto é, se encontra entre 2mg/dm3 (concentração da
solução C) e 4 mg/dm3 (concentração da solução D), pudemos concluir que apesar de
possíveis erros que puderam ter ocorrido involuntariamente, o resultado não ficou
comprometido. Assim como a solução X, também a concentração da solução Y é
admissível, visto que tanto o valor da sua absorvância como o da sua concentração
encontram-se compreendidos entre os valores das soluções B e C. Assim, pudemos
concluir que a solução Y apresenta uma concentração em ferro de cerca de 1,3260
mg/dm3.
Comparando-se as concentrações de teor em ferro das soluções X (2,991mg/ dm3) e Y
(1,3260 mg/dm3) com o teor em ferro aceite pela legislação de águas de consumo
humano (200µg/dm3), conclui-se que a concentração das soluções X e Y é muito
elevada à que é aceite.
Os resultados encontrados com a realização desta atividade são admissíveis, pelo que,
os erros que puderam ter ocorrido não comprometeram os nossos objetivos. Um dos
fatores que puderam ter contribuído para a minimização do erro foi o facto de termos
pegado nas células na parte superior, evitando-se manchas na parte do meio da célula
que alterariam a leitura do aparelho e, consequentemente, o resultado. Também é
importante medir as absorvâncias de cada solução com a tampa do espetrofotómetro
fechada, a fim de evitar possíveis erros de leitura resultantes da interferência de
poeiras do ambiente envolvente.
Por último, é fundamental o uso da mesma célula ao longo das diferentes medições de
absorvância, para que o percurso ótico (l) se mantenha constante.
Desta maneira achamos que os objetivos foram alcançados com sucesso.
Bibliografia
Gil, V., Paiva, J., Ferreira, A., Vale, J. (2009). 12Q Química, Texto: Texto Editora.
Simões, T., Queirós, M., Simões, M. (2011). Química Em Contexto, 1. Metais e
Ligas Metálicas. Porto: Porto Editora.
Webgrafia
www.fmaia.com.br/OT%20010.doc. http://laboratoriosescolares.net/docs/ManualSegurancaLabsEscolares/fichasde
seguranca/13_acetatodesodio.pdf
http://www.merckmillipore.com/brazil/chemicals/cloreto-de-
hidroxilamonio/MDA_CHEM-104619/p_9Yyb.s1LJtQAAAEWC.EfVhTl
http://www2.dq.ua.pt/qne/doc/AL1.5_Colorimetria.pdf
top related