A. J. Mukhedkar e N. V. Deshpande (Anal. Chem., 1963, 35, 47, DOI: 10.1021/1C60194A014) relataram a determinação simultânea de cobalto e ní- quel baseada na absorção de seus complexos com o 8-quinolinol. As absortividades molares são
em 365 nm e
e
em 700 nm . Calcule a concentração de níquel e cobalto em cada uma das seguintes soluções (células de
)
Solução | Abs 365 nm | Abs 700 nm |
---|---|---|
1 | 0,617 | 0,0235 |
2 | 0,755 | 0,0714 |
3 | 0,920 | 0,0945 |
O paládio(II) forma um complexo colorido intensa- mente em
com o arsenazo III em 660 nm . Um meteorito foi pulverizado em um moinho de bolas e o pó resultante foi digerido com vários ácidos minerais fortes. A solução resultante foi evaporada até a secura, dissolvida em ácido clorídrico diluído e separada dos interferentes por meio de cromatografia de troca iônica. A amostra resultante contendo uma quantidade desconhecida de
(II) foi então diluída para
com um tampão de
. Alíquotas de 10 mL dessa amostra foram transferidas para seis balões volumétricos de 50 mL . Uma solução padrão foi então preparada contendo
em
. Os volumes da solução padrão mostrados
na tabela foram pipetados para os balões volumétricos juntamente com de arsenazo III
. Cada solução foi então diluída a
e a absorbância de cada solução foi medida a 660 nm em células de
.
na tabela foram pipetados para os balões volumétricos juntamente com
Volume solução padrão | Abs 660 nm |
---|---|
0 | 0,209 |
5 | 0,329 |
10 | 0,455 |
15 | 0,581 |
20 | 0,707 |
25 | 0,833 |
a) Construa a curva de adição padrão
b) Determine a concentração de Pd na amostra.
b) Determine a concentração de Pd na amostra.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos traz dois problemas de química analítica. No primeiro, precisamos calcular as concentrações de níquel e cobalto em diferentes soluções usando absorvência em duas ondas específicas de luz. No segundo, temos que construir uma curva de adição padrão para determinar a concentração de palládio (Pd) na amostra.
Para resolver isso, vamos utilizar conceitos de Lei de Beer-Lambert, que relaciona a absorbância de uma solução com a concentração dos componentes que a compõem. Precisamos entender como a absorbância em diferentes comprimentos de onda pode nos ajudar a determinar as concentrações dos metais presentes nas soluções.
Passo 2
Primeiro, vamos focar na parte A do exercício, onde precisamos calcular as concentrações de níquel (Ni) e cobalto (Co) nas soluções 1, 2 e 3. Para isso, usaremos a Lei de Beer-Lambert, que diz:
Onde:
- $ A $ é a absorbância,
- $ \varepsilon $ é a absortividade molar,
- $ c $ é a concentração,
- $ l $ é o comprimento da célula (1 cm neste caso).
Como temos duas incognitas (concentrações de Co e Ni) para cada solução, vamos montar um sistema de equações para resolver isso.
Passo 3
Vamos considerar a solução 1 como exemplo. As absorbâncias medidas são:
- $ A_{365} = 0,617 $
- $ A_{700} = 0,0235 $
Temos as absortividades molares:
- Em 365 nm:
- $ \varepsilon_{\mathrm{Co}} = 3.529 $
- $ \varepsilon_{\mathrm{Ni}} = 3.228 $
- Em 700 nm:
- $ \varepsilon_{\mathrm{Co}} = 428,9 $
- $ \varepsilon_{\mathrm{Ni}} = 0 $
Agora, aplicando a Lei de Beer-Lambert para cada comprimento de onda:
Para 365 nm:
Para 700 nm:
Passo 4
Agora, vamos resolver o sistema de equações. Primeiro, da equação (2):
Agora que temos $ c_{\mathrm{Co}} $, substituímos na equação (1) para encontrar $ c_{\mathrm{Ni}} $:
Passo 5
Repetimos o mesmo processo para as soluções 2 e 3.
Para a Solução 2:
- $ A_{365} = 0,755 $
- $ A_{700} = 0,0714 $
Equações:
Resolvendo a equação (4):
Substituindo na equação (3):
Para a Solução 3:
- $ A_{365} = 0,920 $
- $ A_{700} = 0,0945 $
Equações:
Resolvendo a equação (6):
Substituindo na equação (5):
Resposta
As concentrações nas soluções são:
- Solução 1: $ c_{\mathrm{Co}} \approx 5,48 \times 10^{-5}, mol/L $ e $ c_{\mathrm{Ni}} \approx 0,191, mol/L $
- Solução 2: $ c_{\mathrm{Co}} \approx 1,666 \times 10^{-4}, mol/L $ e $ c_{\mathrm{Ni}} \approx 0,234, mol/L $
- Solução 3: $ c_{\mathrm{Co}} \approx 2,203 \times 10^{-4}, mol/L $ e $ c_{\mathrm{Ni}} \approx 0,285, mol/L $