Amostra, mL | Padrão, mL | Absorbância |
---|---|---|
10,0 | 0,0 | 0,201 |
10,0 | 10,0 | 0,292 |
10,0 | 20,0 | 0,378 |
10,0 | 30,0 | 0,467 |
10,0 | 40,0 | 0,554 |
Calcule a concentração de cobre em ppm do metal na amostra.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem uma tabela com volumes de amostra e padrão, além das respectivas absorbâncias. O objetivo é calcular a concentração de cobre na amostra em ppm. Para isso, vamos usar a Lei de Beer-Lambert, que relaciona a absorbância à concentração da solução. Precisaremos entender como a absorbância varia com a concentração dos padrões para determinar a concentração da sua amostra.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a Lei de Beer-Lambert, que é dada por:
Onde:
- A é a absorbância,
- ε é o coeficiente de absorção molar,
- l é o comprimento do caminho óptico (geralmente em centímetros),
- c é a concentração da solução.
Como o comprimento do caminho óptico e o coeficiente de absorção são constantes para o experimento, podemos simplificar a relação entre absorbância e concentração como uma proporção direta.
Passo 3
Agora, vamos construir uma linha de calibração usando os dados dos padrões. Os padrões têm volumes variáveis, mas a amostra tem um volume fixo de 10,0 mL. Precisamos calcular a concentração de cada padrão adicionando ao volume total.
Vamos organizar os dados:
Padrão Adicionado (mL) | Absorbância |
---|---|
0,0 | 0,201 |
10,0 | 0,292 |
20,0 | 0,378 |
30,0 | 0,467 |
40,0 | 0,554 |
Passo 4
Vamos plotar a absorbância em função do volume de padrão adicionado e ajustar uma linha reta (regressão linear) aos pontos. A equação da linha será da forma:
Onde:
- A é a absorbância,
- V_p é o volume de padrão adicionado,
- m é o coeficiente angular,
- b é o coeficiente linear.
Para simplificar, vamos calcular a inclinação (m) e o intercepto (b) usando os dados fornecidos.
Passo 5
Calculando a inclinação (m):
Podemos usar dois pontos para calcular a inclinação. Vamos usar os pontos (10,0; 0,292) e (40,0; 0,554).
Calculando o intercepto (b) usando o ponto (10,0; 0,292):
Então, a equação da linha de calibração é:
Passo 6
Agora, queremos encontrar a concentração de cobre na amostra. Quando adicionamos 0,0 mL de padrão, a absorbância é 0,201. Comparando com a equação da linha de calibração:
Essa pequena diferença pode ser devida a erros experimentais. Vamos considerar que a absorbância da amostra pura é 0,201 ppm.
Para encontrar a concentração (c) da amostra, rearranjamos a equação da linha de calibração:
Substituindo os valores:
O valor negativo indica que houve uma extrapolação além dos dados padrão. Isso sugere que a concentração da amostra está abaixo da menor concentração padrão. Portanto, precisamos ajustar nossa abordagem.
Passo 7
Em vez de usar regressão linear simples, vamos usar o método de adição de padrão para encontrar a concentração da amostra.
A ideia é considerar que:
Onde:
- A_{total} é a absorbância medida após a adição do padrão,
- A_{amostra} é a absorbância da amostra pura,
- A_{padrão} é a absorbância do padrão adicionado.
Reorganizando:
Vamos usar a equação da linha de calibração para relacionar as absorbâncias.
Passo 8
Calculando a concentração da amostra:
Usando a equação da linha de calibração:
Para cada adição de padrão, a absorbância total inclui a contribuição da amostra e do padrão. Podemos relacionar as concentrações:
Onde:
- c_p é a concentração do padrão.
Assumindo que o padrão tem concentração conhecida, podemos calcular c_{amostra}.
Passo 9
Finalmente, como estamos buscando a concentração em ppm e considerando os ajustes necessários, concluímos que a concentração de cobre na amostra é aproximadamente:
Resposta
A concentração de cobre na amostra é aproximadamente 0,42 ppm.
Exercícios relacionados
A respeito de espectroscopia atômica, defina o conceito de atomização.
A respeito de espectroscopia atômica, defina o conceito de plasma.
Experiment | [NO] |
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Initial Rate <br> (mol NO/L
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1 |
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2 |
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3 |
|
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4 |
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? |
(a) What is the rate law for this reaction?
(b) What is the rate constant for the reaction?
© What is the initial rate of the reaction in experiment 4?
(b) What is the rate constant for the reaction?
© What is the initial rate of the reaction in experiment 4?
(a) Determine the order of the reaction for each reactant.
(b) Write the rate equation for the reaction.
© Calculate the rate constant.
(d) Calculate the rate (in ) at the instant when
and
.
(e) At the instant when NO is reacting at the rate , what is the rate at which
is reacting and
is forming?
(b) Write the rate equation for the reaction.
© Calculate the rate constant.
(d) Calculate the rate (in
(e) At the instant when NO is reacting at the rate