Exercícios - Propriedades da Luz 1- Calcule a energia de:

a) um fóton de raios X de 5,3 Å. R. 2340eV b) um fóton de radiação visível de 530 nm. R. 3,75 x 10-19J

2- Qual o aumento de energia do O2 quando ele absorve radiação ultravioleta com um comprimento de onda de 147 nm? R. 1,35 x 10-18J Qual o aumento da energia do CO2 quando ele absorve radiação infravermelha com número de onda de 2300 cm-1? R. 4,6 x 10-20 J 3 - Uma rádio AM transmite em 980 KHz. Qual o comprimento de onda eletromagnética transmitida e qual a sua energia em kW/h? R. 1,79 x 10-34 Kw/h 4 - Qual energia (em quilojoules) é transportada por um mol de fótons de luz vermelha com λ = 650 nm? R. 184 KJ/mol 5 - Quantos quilojoules de energia são transportados por um mol de fótons de luz violeta com λ = 400 nm? R.299 KJ/mol 6 - Calcule a freqüência (em Hertz), o número de onda (em cm-1) e a energia (em joules por fótons e joules por mol de fótons) da luz visível com um comprimento de onda de 562 nm? R.5,32 x 1014 Hz 7 – Calcule o número de onda de um feixe de radiação infravermelha de comprimento de onda de 5,00 µm. R. 2000 cm-1 8- Desenvolva os conceitos abaixo:

a) Ao duplicar a freqüência da radiação eletromagnética, o que ocorre com a energia? b) Ao dobrar o número de onda, o que ocorre com a energia?

Exercícios - Absorção de luz e medidas de absorbância 1 - Expresse as seguintes absorbâncias em termos de percentagens de transmitância:

(a) 0,0510 (b) 0,918 (c) 0,379 R. a) 88,92% b) 12% c) 41,7% 2 - Converta os seguintes dados de transmitância em absorbâncias:

(a) 25,5% (b) 32,8% (c) 3,58% R. a) 0,455 b) 0,484 c) 1,44

3 - Uma substância tem absorbância de 0,7183. Qual a sua transmitância? R. 19,1%

4 - a) O que é um espectro de absorção? b) Explique a diferença entre transmitância, absorbância e absortividade molar. Qual delas é proporcional a concentração?

c) Qual a cor que você esperaria para uma solução do íon [Fe(ferrozina)3]4-, que tem um máximo de absorbância no visível de 562 nm? Azul-violeta

5 - Por que u composto cuja absorção máxima no visível está em 480 nm (azul-verde) parece ser vermelho?

6 - Uma substância absorve REM num λmax de 320 nm. Apresenta uma T = 35%. Qual a sua absorbância? R. 0,456

Exercícios Lei de Beer

7 - Determine a absorbância e a transmitância de uma solução 0,00240 M de uma substância com coeficiente de absortividade molar 313 M-1 cm-1 numa célula com 2,00 cm de caminho óptico. R. 1,50 8 - O hexano puro possui uma absorbância no ultravioleta desprezível acima de um comprimento de onda de 200 nm. Uma solução preparada dissolvendo-se 25,8 mg de benzeno (C6H6, M = 78 g/mol) em hexano e dilui-se a 250,0 mL tem um pico de absorção em 256 nm e uma absorbância de 0,266 numa célula de 1,000 cm de caminho óptico. Determine a absortividade molar do benzeno nesse comprimento de onda. R. 201 M-1 cm-1 9 - A absorbância de uma solução 2,31 x 10-5M de um composto é de 0,822 num comprimento de onde de 266 nm e numa célula de 1,00 cm de caminho óptico. Calcule a absortividade molar em 266 nm. 3,56 x 104 M-1cm-1. R. 3,5 x 104 M-1 cm-1 10 – Uma solução 7,25 x 10-5 mol.L-1 de permanganato de potássio apresenta uma transmitância de 41% quando medida em uma célula de 2,10 cm no comprimento de onda de 525 nm. Calcule (a) a absorbância dessa solução (b) a absortividade molar do KMnO4. R. 2,3 x 103 M-1 cm-1 11 – Uma solução padrão de um componente contendo 0,5 mg de Mn+/mL apresenta transmitância de 62% e uma solução desconhecida do mesma matriz apresenta 70% de transmitância, medidas nas mesmas condições. Calcular a concentração da solução desconhecida usando o fator de calibração (f) ou diretamente a Lei de Beer. R. 0,370 mg/L 12 – Foram preparadas quatro soluções de KMnO4 de diferentes concentrações e suas transmitâncias foram lidas em espectrofotômetro a 530 nm obtendo-se a seguinte tabela de valores:

Uma quinta solução de KMnO4 de concentração desconhecida quando lida nas mesmas condições apresentou uma transmitância de 35%. Qual a sua concentração em mg/L. R. 7,73mg/L 13 – Uma liga metálica é analisada em laboratório. Uma amostra de 0,0327 g é dissolvida em água régia obtendo-se uma solução azulada, devido a presença de cobre, sendo o volume da solução completada até 250 mL. Esta solução é lida em um espectrofotômetro obtendo-se uma transmitância de 62%. Paralelamente são lidos os padrões de cobre obtendo-se as transmitâncias da tabela abaixo: Cu (ppm) %T A 1,0 88,51 2,5 76,21 5,0 56,88 10,0 31,55 Qual a % de cobre na amostra analisada. R. 2,99% 14 Um certo aço deve ter um teor de níquel na faixa de 2,0% e 3,5%. Uma amostra de 0,3987 g é dissolvida é diluída a 250 mL. Uma alíquota de 50 mL desta solução é diluída até 100 mL. Esta solução tem transmitância de 52%. Uma solução padrão de níquel (40 ppm) tem uma transmitância de 38%. Esta amostra obedece as especificações? R.3,38% 15- Descreva as diferenças entre os seguintes termos e liste as vantagens particulares um em relação ao outro.

Substância [KMnO4] mg/L %T A 1 5,2 49,4 2 7,2 37,7 3 8,5 30,9 4 9,7 26,1

(a) lâmpada de descarga de hidrogênio e de deutério como fontes para a radiação ultravioleta

(b) filtros e monocromadores como seletores de comprimento de onda (c) espectrofotômetros de feixe duplo e feixe único para medidas de absorbância (d) espectrofotômetros e fotômetros

16- A acetona é um bom solvente para ser usado na região do ultravioleta-visível? Justifique sua resposta.