-Espectro: registro de um espectro na região de interesse seleção do

comprimento de onda

-Fixação de comprimento de onda: monitoramento da absorbância no comprimento

de onda desejado

-Cinético: registro da absorbância em função do tempo.

Desenvolvimento de um método

-Os efeitos das variáveis que influenciam a absorbância devem ser conhecidos.

-Limpeza e manuseio das células

-Determinação da relação entre absorbância e concentração.

Desenvolvimento de um método

Análise quantitativa – curva de calibração

A leitura do sinal para a amostra e padrão é lida separadamente e a identificação

do composto desejado é feita através da comparação do comprimento de onda.

Análise quantitativa – curva de calibração

A leitura do sinal para a amostra e padrão é lida separadamente e a identificação

do composto desejado é feita através da comparação do comprimento de onda.

AB

SO

RB

ÂN

CIA

CURVA DE CALIBRAÇÃO

CONCENTRAÇÃO DO PADRÃO

Absorbância = a + b.concentração

Absorbância = bC

Exercício

C (ppm de Mn) Absorbância

1,0 0,014

2,0 0,032

5,0 0,108

10,0 0,216

20,0 0,444

25,0 0,544

35,0 0,754

Determinou-se a absorbância de uma série de padrões de permanganato de potássio,

em espectrofotômetro a 525 nm, fornecendo os seguintes resultados:

Uma amostra de 2,53 g de aço foi dissolvida em 20,0 mL de HNO3 1:3, tratada com

agente oxidante para que o manganês fosse à permanganato e diluída à 50,00 mL com

água destilada. 2,00 mL dessa solução foram avolumados a 50,00 mL com água

destilada. A transmitância lida, nas mesmas condições dos padrões, foi de 55,2%. Faça

o gráfico da curva de calibração do manganês e determine a absortividade do

permanganato e o teor de manganês no aço.

Método da adição de padrão

-Adições de quantidades conhecidas do analito na amostra (spiking)

-Elimina ou minimiza interferências introduzidas pela matriz de amostras complexas

-A matriz permanece quase inalterada após cada adição, a única diferença é

concentração do analito.

S = resposta instrumental

k = constante de proporcionalidade

Vs = volume da solução padrão

cs = concentração da solução padrão

Vx = volume da solução problema

cx = concentração da solução problema

Vt = volume total

t

xxss

V

ckVckVS

Método da adição de padrão

A equação da reta é: y = a + bx

y = resposta do instrumento

x = concentração da solução padrão

b = inclinação da reta

a = intersecção no eixo dos y

t

s

V

kVb

t

xx

V

ckVa

Exemplo

Uma amostra de 2,00 mL de urina foi tratada com um reagente para gerar cor com

fosfato; após, a amostra foi diluída a 100 mL. A uma segunda amostra de 2,00 mL,

foram adicionados exatamente 5,00 mL de uma solução de fosfato contendo 0,0300 mg

de fosfato / mL, a qual foi tratada do mesmo modo que a amostra original. A

absorbância da primeira solução foi 0,428; a segunda, 0,538. Calcule a concentração

em mg de fosfato por mL da amostra.

Exemplo

Uma amostra de 2,00 mL de urina foi tratada com um reagente para gerar cor com

fosfato; após, a amostra foi diluída a 100 mL. A uma segunda amostra de 2,00 mL,

foram adicionados exatamente 5,00 mL de uma solução de fosfato contendo 0,0300 mg

de fosfato / mL, a qual foi tratada do mesmo modo que a amostra original. A

absorbância da primeira solução foi 0,428; a segunda, 0,538. Calcule a concentração

em mg de fosfato por mL da amostra.

t

xx

V

ckVS

1

t

ss

t

xx

V

ckV

V

ckVS

2

Amostra diluída

Amostra diluída

mais padrão

diretas

acoplamento com técnicas/processos (FIA, cromatografia)

titulações espectrofotométricas

Aplicações

Aplicações em análise ambiental

ÁGUAS:

•NO3-, NO2

-, PO43-, Cl-, SO4

2-, CN-, S2-, F-, SiO43-

•NH4+, Al3+, Cd2+, Cr2O7

2-, Fe2+, Fe3+, Pb2+, Mn2+, Ni2+,

Zn2+

•DQO, fenóis, surfactantes

GASES:

•SO2, NO2, H2S, O3, Cl2

SOLOS:

•fosfatos, nitrogênio total, NO3-

Análise de uma mistura

A absorbância de uma solução, em qualquer comprimento de onda, é a soma das

absorbâncias de todas as espécies presentes em solução.

Se conhecermos os espectros dos componentes puros de uma determinada

mistura, podemos decompor matematicamente o espectro da mistura nos

espectros dos seus componentes.

Ácido-base tal procedimento nos permite medir as concentrações das formas

ácidas e básicas de um indicador.

Atotal = A1 + A2 + A3 +...+An

= 1bc1 + 2bc2 + 3bc3+...+nbcn

Análise de uma mistura

O que fazer quando os espectros se sobrepõem?

trabalhar com vários comprimentos de onda

SX

Y

SX

m

X

X

A

A

Y

Y

A

A

S

S

S

][

][

][

][

Inclinação Intersecção

XS = solução padrão de X

YS = solução padrão de Y

m = mistura

O que fazer quando os espectros estão bem resolvidos?

Análise de uma mistura

’ ”

A’ = ’Xb[X] + ’Yb[Y]

A” = ”Xb[X] + ”Yb[Y]

se aplicam a cada espécie em cada comprimento de onda – devem ser medidos

em experimentos separados

Exemplo

Uma mistura dos compostos X e Y numa célula de 1,000 cm apresentou uma

absorbância de 0,957 em 272 nm e de 0,559 em 327 nm. Encontre as concentrações de

X e Y na mistura.

(mol L-1 cm-1)

(nm) X Y

272 16.440 3.870

327 3.990 6.420

Exercício

O quelato [AQ2]2- apresenta um máximo de absorção em 480 nm. Quando o agente

quelante está pelo menos 5 vezes em excesso, a absorbância depende apenas da

concentração molar de A2+. Uma solução 2,30x10-4 mol L-1 em A2+ e 8,6x10-3 mol L-1 em

Q2- tem absorbância de 0,690 em 480 nm e cubeta 1,00 cm. Nas mesmas condições,

uma solução que é 2,30x10-4 mol L-1 em A2+ e 5,00x10-4 mol L-1 em Q2- tem absorbância

0,540 em 480 nm. Calcule o valor de Kformação de AQ22-:

A2+ + 2Q2- ⇌ AQ22-

Ponto isosbético

Ponto isosbético

][][ 465465465

InbHInbA

InHIn

Em 465nm:

cteInHIneInHIn

][][465465

Todas as soluções contêm a mesma concentração total de vermelho de metila (= [HIn]-

[In-]). Apenas o pH varia. A465 é constante.

Titulações espectrofotométricas

Analito, reagente ou produto absorvem radiação

Vantagens

-Resultados mais exatos.

-Presença de outras espécies absorventes podem não interferir, uma vez que

apenas uma variação na absorbância está sendo medida.

-Os dados experimentais são medidos bem distante da região do ponto de

equivalência.

-Soluções relativamente diluídas podem ser tituladas.

Exemplo

Cu2+ e Bi3+ 2,0 mmol L-1 , = 745nm

Exemplo

Cu2+ e Bi3+ 2,0 mmol L-1 , = 745nm

= 745nm nenhum dos cátions e nem os reagentes absorvem, nem complexo de

bismuto mais estável formado, somente o complexo de cobre.

Exercício

EDTA forma complexos com Fe2+ e Cu2+ com constantes de formação de 1,3x1025 e

6,3x1018, respectivamente. Esquematize a curva de titulação de uma mistura dos dois

íons com EDTA obtida em 700nm, comprimento de onda no qual apenas o complexo

formado com Cu2+ absorve radiação. Seria possível determinar as concentrações da

mistura por titulação espectrofotométrica se o complexo de Cu2+/EDTA fosse mais

estável do que o complexo de Fe2+/EDTA? Justifique