DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DO ALARANJADO DE METILA POR ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO MOLECULAR

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A relação de cor absorvida e a cor observada são definidas pela estrutura da substância em questão. Um exemplo são os azobenzenos, que possuem sistemas conjugado extenso que auxilia na absorção de luz na região UV-Vis. Um exemplo de azobenzeno é o alaranjado de metila, empregado como um indicador ácido-base. A estrutura do alaranjado de metila é apresentada na figura 1.

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Figura 1. Estrutura do indicador alaranjado de metila

A estrutura apresentada está evidentemente na forma de um sal de sódio de alaranjado de metila, quando em solução aquosa dissociando-se em Na+ e In–. A faixa de pH de transição do alaranjado de metila é de 3,1 (vermelho) a 4,4 (amarelo) e as respectivas mudança de cor ocorrida. O pKa do alaranjado de metila é de 3,46. A figura 2 apresenta as estruturas na forma do par ácido-base conjugada. Sendo (a) a base conjugada e (b) o ácido. A mudança de cor nesta faixa de pH é de Vermelho para Lilás. 4

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Figura 2. Estrutura do par ácido-base conjugada do alaranjado de metila

A lei de Lambert-Beer (Johann Lambert 1728-1777, e Wilhelm Beer 1797-1850) descreve que em um dado comprimento de onda, a absorvância de uma molécula depende da quantidade de espécie absorvendo luz. Em outras palavras a absorvância depende da concentração da amostra quanto do comprimento de onda. A relação entre absorvância, concentração e comprimento do caminho percorrido pela Luz é conhecida como lei de Lambert-Beer:5

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onde: A: absorvância da amostra

c: concentração, em mol L–1

l: comprimento do caminho ótico, cm–1

absortividade molar, em L mol–1 cm–1. [pic 9]

- OBJETIVOS

Pela varredura de uma faixa do espectro eletromagnético (região do UV-Vis) determinar a máxima absorvância da amostra de alaranjado de metila. E tambem determinar a concentração do composto, utilizando a lei de Lambert-Beer com o auxilio de uma curva analítica.

- MATERIAIS E MÉTODOS

- Materiais

- solução estoque de alaranjado de metila com concentração 3%

- água destilada

- 2 cubetas

- pipetas de 2 e 1 mL

- béqueres

- balões volumétricos de 50 mL

- tubos de ensaios

- espectrofotômetro de absorção UV-Vis FEMTO

- Métodos

Inicialmente a solução de alaranjado de metila estava em concentração em porcentagem, 3% (m/v) o que corresponde a uma concentração molar de aproximadamente 9,164×10–2 mol L–1, como apresentado na equação 3 abaixo. A solução é apresentada na figura 3:

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Figura 3. Solução do alaranjado de metila 3%

[pic 11]

(3)

Em seguida, foi enumerados 5 tubos de ensaio e foram acrescentado 1, 2, 3, 4 e 5 mL de indicador. Em sequencia foram diluídos com água destilada acrescentando 4, 3, 2, 1 e 0 mL de água, completando-se um volume final de 5 mL em cada tubo de ensaio. Esse procedimento foi realizado a fim de obter-se uma curva analítica para determinar a concentração do indicador em determinada amostra.

Antes de realizar a curva analítica do indicador, foi realizada uma varredura para determinar o comprimento de onda máximo de absorção do alaranjado de metila. Segundo a literatura a máxima absorção deste composto está em um comprimento de onda de aproximadamente 484 nm.6 A varredura iniciou-se em 400 nm até 540 nm com intervalos de 10 nm. A partir de 540 nm o intervalo foi de 20 nm ate o comprimento final de 700 nm de varredura.

Após determinada a varredura do máximo comprimento de onda de absorção do respectivo indicador, foi feita a leitura dos 5 tubos de ensaios para obter-se a curva analítica. Foi realizada tambem uma leitura com apenas água destilada para observar a porcentagem de transmitância do espectrofotômetro de absorção molecular.

A amostra do indicador alaranjado de metila com concentração desconhecida tambem foi realizada a leitura no comprimento de onda máximo observado pela varredura.

- RESULTADO E DISCUSSÃO

O resultado da varredura do comprimento de onda máximo obtido do alaranjado de metila é apresentado na tabela 2. Estes dados foram plotado em um gráfico com auxílio do programa Origin Pro 8.

Tabela 2. Absorvância do indicador em comprimentos de ondas

Comprimento de onda

( )[pic 12]

Absorvância

Transmitância

(%)

400

0,179

66,22

410

0,236

58,08

420

0,275

53,09

430

0,309

49,09

440

0,344

45,29

450

0,368

42,85

460

0,383

41,40

470

0,385

41,21

480