Os dados de absortividade molar para os complexos de Co e Ni com o 2,3quinoxalineditiol são 36400 e 5520 a 510 nm e 1240 e 17500 a de uma amostra foi dissolvida e diluída para . Uma alíquota de 25 mL foi tratada para eliminar as interferências e depois da adição do complexante, o volume foi ajustado para 50,0 mL. Essa solução apresentou uma absorbância de 0,477 a 510 nm e 0,219 a 656 nm , em uma célula de . Calcule a concentração dos analitos em ppm na amostra.
DADOS: e .
(nm) ABS (L/mol.cm)
510 0,477 36400 5520
656 0,219 1240 17500

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente tem um problema que envolve absorvência de luz por complexos de Cobalto (Co) e Níquel (Ni) com um reagente específico chamado 2,3-quinoxalineditiol. O conteúdo aqui é sobre a Lei de Beer-Lambert, que relaciona a absorvência de uma solução com a concentração das substâncias nela. Vamos precisar usar essa lei e um pouco de álgebra para calcular a concentração dos analitos (Co e Ni) na amostra original.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar da Lei de Beer-Lambert:
Onde:
  • é a absorvência,
  • é a absortividade molar (L/mol.cm),
  • é a concentração (mol/L),
  • é o comprimento da célula (cm).
No nosso caso, o comprimento da célula é 1,0 cm. Temos dados de absorvência nas duas lâmpadas (510 nm e 656 nm) para ambos os complexos de Co e Ni.

Passo 3

Vamos montar um sistema de equações usando os dados fornecidos para as duas lâmpadas. Para cada comprimento de onda, teremos uma equação para Co e outra para Ni.
Para a lâmpada de 510 nm:
Para a lâmpada de 656 nm:

Passo 4

Agora, temos o seguinte sistema de equações:
Vamos resolver esse sistema para encontrar e .

Passo 5

Primeiro, vamos simplificar as equações para facilitar a resolução. Podemos dividir a primeira equação por 10:
Agora, vamos multiplicar a primeira equação por 1240 para eliminar :
E a segunda equação multiplicada por 3640:

Passo 6

Agora, subtraímos a primeira equação ajustada da segunda para eliminar :
Resolvendo para :

Passo 7

Agora que temos , vamos substituir esse valor em uma das equações originais para encontrar . Vamos usar a primeira equação simplificada:
Substituindo :

Passo 8

Agora, temos as concentrações na solução tratada. Mas precisamos encontrar as concentrações na amostra original. Vamos lembrar dos passos de diluição:
  1. 0,519 g da amostra foi diluída para 50,0 mL.
  2. Uma alíquota de 25 mL foi tratada e depois diluída para 50,0 mL.
Isso significa que a concentração na solução final é o quíntuplo da concentração na solução tratada (porque diluímos 25 mL para 50 mL, dobrando o volume).
Então, as concentrações na solução original (dilu��da a 50,0 mL) são:

Passo 9

Agora, vamos converter essas concentrações para ppm (partes por milhão). Primeiro, usamos as massas molares fornecidas:
A conversão de mol/L para ppm é feita por:
Então:

Resposta

A concentração dos analitos na amostra original é aproximadamente 1,34 ppm de Cobalto (Co) e 1,37 ppm de Níquel (Ni).

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Conc. <br> 0,50 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 Med 1 Med2
ABS 0,15 0,60 0,90 1,19 1,37 1,42 1,43 0,72 0,75
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