𝐹𝑒3+ 𝑎𝑞 + 𝑆𝐶𝑁−(𝑎𝑞) ⇄ [𝐹𝑒𝑆𝐶𝑁]2+(𝑎𝑞)
𝐾 = 𝐹𝑒𝑆𝐶𝑁2+
𝑒𝑞
𝐹𝑒3+𝑒𝑞 𝑆𝐶𝑁−
𝑒𝑞
Concentrações
presentes no
equilíbrio
Dados iniciais:
𝑛𝑜 𝐹𝑒3+ 𝑛𝑜 𝑆𝐶𝑁−
Objetivo:
𝑛𝑜 𝐹𝑒3+ ≠ 𝑛𝑒𝑞 𝐹𝑒3+
𝑛𝑜 𝑆𝐶𝑁− ≠ 𝑛𝑒𝑞 𝑆𝐶𝑁− Atenção com o volume final após
misturar todas as soluções!
Coloração:
luz branca:
solução absorve na região
complementar do espectro a mistura de comprimentos de
onda não absorvidos é
percebida como vermelho
Teoria do campo cristalino:
ΔE varia de acordo com:
• Natureza do metal de transição
• Número de oxidação do metal de transição
• Natureza do ligante
• Geometria do complexo (separação dos orbitais não ocorre do mesmo modo)
Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
Fe3+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5
Instrumentação – Determinação da absorbância
λ1 = 420 nm
λ2 = 470 nm
λ3 = 520 nm
λ4 = 570 nm
𝑇 =𝐼
𝐼0 𝐴 = 𝑙𝑜𝑔10
1
𝑇
I0
I
A separação de energia entre os orbitais atômicos determina como a
absorbância varia entre diferentes valores de λ para o [FeSCN]2+.
Entretanto, uma vez determinado o valor de λ mais adequado para se
trabalhar, quais são os demais parâmetros que também podem afetar a
intensidade de radiação absorvida?
Lei de Lambert-Beer:
b
c
caminho óptico (cm)
concentração do complexo (mol L-1)
𝑇 =𝐼
𝐼0= 10−є𝑏𝑐
𝐴 = 𝑙𝑜𝑔10
1
𝑇= є𝑏𝑐
є = 𝒂𝒃𝒔𝒐𝒓𝒕𝒊𝒗𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝒎𝒐𝒍𝒂𝒓
𝒂 𝒄𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝒅𝒆 𝒖𝒎 𝒎𝒐𝒍 𝒅𝒆 𝒔𝒖𝒃𝒔𝒕â𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒆𝒎 𝒂𝒃𝒔𝒐𝒓𝒗𝒆𝒓 𝒍𝒖𝒛 𝒂 𝒖𝒎 𝒅𝒂𝒅𝒐 𝒄𝒐𝒎𝒑𝒓𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒅𝒆 𝒐𝒏𝒅𝒂
unidade = mol-1 L cm-1
𝐴 = є𝑏𝑐 medida experimental
determinado pelo gráfico (muda com o valor de λ)
arranjo experimental (1 cm)
concentração do complexo conhecida,
pois 𝑆𝐶𝑁− é o reagente limitante.
Determinação da [FeSCN2+] no equilíbrio:
𝐴 = є𝑏𝑐 medida experimental
determinado anteriormente
arranjo experimental
possível determinar a concentração
de [FeSCN]2+
Unidade de K:
𝐾 = 𝐹𝑒𝑆𝐶𝑁2+
𝑒𝑞
𝐹𝑒3+𝑒𝑞 𝑆𝐶𝑁−1
𝑒𝑞=
𝑚𝑜𝑙𝐿
𝑚𝑜𝑙𝐿
𝑚𝑜𝑙𝐿
=𝐿
𝑚𝑜𝑙
𝐾 = 𝑒−
∆𝐺𝑜
𝑅𝑇 = 𝑒
𝐽𝑚𝑜𝑙𝐽
𝐾 𝑚𝑜𝑙 𝐾= 𝑎𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙
Constante de equilíbrio termodinâmica vs constante de equilíbrio por concentração
𝐹𝑒3+ 𝑎𝑞 + 𝑆𝐶𝑁−(𝑎𝑞) ⇄ [𝐹𝑒𝑆𝐶𝑁]2+(𝑎𝑞)
𝐾𝑜 =𝑎 [𝐹𝑒𝑆𝐶𝑁]2+
𝑎 𝐹𝑒3+ 𝑎 𝑆𝐶𝑁−= 𝑎𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙
Δ𝐺𝑜 = −𝑅𝑇𝑙𝑛𝐾𝑜 𝐾𝑜 = 𝑒−
∆𝐺𝑜
𝑅𝑇 = 𝑒
𝐽𝑚𝑜𝑙𝐽
𝐾 𝑚𝑜𝑙 𝐾= 𝑎𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙
𝐾𝑐 =
[𝐹𝑒𝑆𝐶𝑁2+]𝑒𝑞
𝑐𝑜
[𝐹𝑒3+]𝑒𝑞
𝑐0
[𝑆𝐶𝑁−]𝑒𝑞
𝑐0
𝑥1 =
𝑚𝑜𝑙𝐿−1
𝑚𝑜𝑙𝐿−1
𝑚𝑜𝑙𝐿−1
𝑚𝑜𝑙𝐿−1𝑚𝑜𝑙𝐿−1
𝑚𝑜𝑙𝐿−1
= 𝑎𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙
𝐾𝑐 =
[𝐹𝑒𝑆𝐶𝑁2+]𝑒𝑞
𝑐𝑜
[𝐹𝑒3+]𝑒𝑞
𝑐0
[𝑆𝐶𝑁−]𝑒𝑞
𝑐0
𝑥(𝛾𝑐 𝐹𝑒𝑆𝐶𝑁 2+)
(𝛾𝑐 𝐹𝑒3+)(𝛾𝑐 𝑆𝐶𝑁−)
𝑎𝑖 = 𝛾𝑐,𝑖
𝑐𝑖
𝑐𝑜
lim𝑐,𝑖→0
𝛾𝑐,𝑖 = 1 lim𝑐,𝑖→0
𝑎 =𝑐𝑖
𝑐𝑜
𝑐𝑜 = 1𝑚𝑜𝑙𝐿−1
Unidade de K:
𝐾 =
[𝐶]𝑐𝑜
𝑐
[𝐴]𝑐𝑜
𝑎 [𝐵]𝑐𝑜
𝑏 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜 →[𝐶]𝑐
[𝐴]𝑎[𝐵]𝑏= 𝑎𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 𝑎𝐴 + 𝑏𝐵 ⇌ 𝑐𝐶
Para pensar e discutir no relatório:
1) Por quê todas as soluções foram preparadas com HNO3 0,1 mol L-1?
2) A relação A = єbc dada pela Lei de Lambert-Beer é linear para qualquer intervalo de concentração?
3) Na parte 3 do experimento, K deveria ser igual ou diferente em cada uma das medidas abaixo?
4) Existem pelo menos 3 razões que podem justificar uma diferença entre os valores de K de A-E.
Quais são?
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