Qui01039 Lista Exercícios Espectrometria Atômica e Molecular-2022 1

QUI01039 – Lista Exercícios Espectrometria Atômica e Molecular 1. Esquematize os componentes básicos de um espectrômetro de absorção molecular UV-Vis. Indique a função de cada um desses componentes. 2. Qual a relação entre absorvância e transmitância? E entre absortividade a e absortividade molar Ɛ? 3. O que são cromóforos? 4. Descreva a diferença entre os desvios “reais” da lei de Beer e aqueles advindos da instrumentação ou de fatores químicos. Exemplifique 5. Uma solução de certo composto tem concentração 2,00x10-4 mol/L. A absorbância desta solução é igual a 1,00 em 320 nm (b=1 cm). a) Qual é o valor da absortividade molar neste comprimento de onda? ε = 5000 L mol-1 cm-1 b) Qual a fração de radiação incidente transmitida pela célula? %T = 10% c) Qual seria a fração de radiação transmitida por uma solução com concentração 4,00x10-4 mol/L deste composto na mesma cubeta? ? %T = 1% d) Qual a concentração necessária para que nas mesmas condições houvesse 65% de absorção da energia radiante? [ ]= 9,12 x 10-5 mol/L 6. Uma solução de um fármaco apresenta absortividade molar de 8,5 x 103 cm-1 M-1 em 450 nm. a) Qual será a absorvância de uma solução do fármaco na concentração de 1,2x10-5 mol L-1 quando medido em 450 nm em cubetas de 1,00 e 5,00 cm? Resp:0,102 – 0.51 b) Calcule a concentração do fármaco em 1 amostra que apresenta absorvância de 0,300 quando medida em 450 nm numa cubeta de 1,00 cm? Resp: 3,53 x 10-5 M 7. Uma solução 3,73 x 10-5 mol/L de um composto A submetida à análise espectrofotométrica apresentou um máximo de absorbância de 0,494 em 401 nm em uma célula de 1,000 cm. Já uma solução branco para a mesma determinação tem uma absorbância de 0,0503 em 401 nm. Calcular a absortividade molar do composto A. Uma alíquota de 5,00 mL de uma solução desconhecida, contendo o composto A foi misturada com os reagentes formadores de cor e diluída a um volume final de 250,0 mL, apresentando uma absorbância de 0,777 em 401 nm numa célula de 1,000 cm. Calcular a concentração do composto A na solução desconhecida. ε = 1,19 x 104 L mol-1 cm-1; [ ]= 3,05 x 10-3 mol/L 8. Um farmacêutico precisou analisar o teor de ferro na água de um riacho e para tal ele adotou o seguinte procedimento: Uma amostra com 25,00 mL de água foi acidificada com ácido nítrico e tratada com KSCN em excesso para formar um complexo vermelho. A solução foi diluída para 100,0 mL e colocada numa célula de comprimento ótico variável. Para efeito de comparação, 10,0 mL de uma amostra de referência de Fe3+ 6,80 x 10-4 M foram tratados com HNO3 e KSCN, e então diluídos a 50,0 mL. A referência foi colocada numa célula com caminho ótico de 1,00 cm. A amostra de água apresentou a mesma absorvância da referência quando o caminho ótico da sua célula foi de 2,48 cm. Qual a concentração de ferro que o farmacêutico encontrou na água do riacho? Resp: 2,19 x 10-4 mol L-1 9. Uma amostra de aço (1,00 g) foi dissolvida em HNO3. O Mn presente na amostra foi oxidado com KIO3 a KMnO4 e diluído a 100 mL. Duas alíquotas de 5,00 mL foram retiradas. A uma das alíquotas foram adicionados 5,00 mL do padrão de KMnO4 (1x10-4 mol/L). A solução da amostra desconhecida exibiu absorbância 0,700. A solução à qual foi adicionado o padrão apresentou absorbância igual a 0,465. Calcule a percentagem de manganês na amostra de aço. (MMn = 54,94 g/mol). Mn = 0,167% (m/m) 10. Uma amostra de 4,79 g de petróleo foi decomposta por ataque ácido e subseqüentemente diluída a 500 mL. O cobalto nesta amostra foi determinado pelo tratamento de duas alíquotas de 25 mL da solução como segue: Volume dos Reagentes em mL Solução padrão CCo(II) = 3,00 mg/L Ligante H2O Absorbância Alíquota 1 0,00 20,00 5,00 0,398 Alíquota 2 5,00 20,00 0,00 0,510 Considerando que o quelato Co(II)/ligante obedece a lei de Lambert-Beer, calcule a percentagem de cobalto na amostra original. Co = 0,022% (m/m) 11. Para a determinação de Cr em uma amostra de aço, 0,2500 g da amostra foram dissolvidos com ácido em copo aberto. A solução obtida da amostra foi transferida para balão volumétrico de 100 mL, cujo volume foi completado com água. A seguir, retirou-se uma alíquota de 5 mL e diluiu-se p/ um balão de 50 mL. As medidas foram realizadas por espectrometria de absorção atômica com chama (FAAS), no comprimento de onda de 357,9 nm, usando uma chama de ar-acetileno redutora (rica em combustível). A absorvância do Cr na solução da amostra após diluição foi 0,220. A equação da curva analítica foi y = 0,0374x + 0,002, sendo as concentrações das soluções de calibração expressas em mg L-1. A) Qual é a porcentagem de Cr na amostra? B) Por que foi necessário usar uma chama redutora para a determinação do Cr? Cr = 2,32% 12. Diga quais são os componentes básicos de um espectrômetro de absorção atômica e suas respectivas funções. 13. Qual a diferença entre os espectros de absorção molecular e atômicos? 14. Comente sobre a diferença entre o processo de emissão e absorção atômica. 15. Por que a espectrometria de absorção atômica com forno de grafite é mais sensível que a espectrometria de absorção atômica com chama? 16. Um químico quer determinar Sr com um instrumento de absorção atômica equipado com um queimador de óxido nitroso-acetileno, mas a sensibilidade associada à linha de ressonância de 460,7 nm não é satisfatória. Sugira pelo menos três ações que poderiam ser efetuadas para aumentar a sensibilidade. 17. Para a mesma concentração de Ni, determinou-se a altura do pico de absorção, usando espectrometria de absorção atômica com chama, em 352,4 nm a qual foi 30% maior para uma solução que continha 50% de etanol que para uma solução aquosa. Explique.