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 varepsilonCo=3.529 varepsilonNi=3.228 em 365 nm e varepsilonCo=428,9 e varepsilonNi=0 em 700 nm . Calcule a concentração de níquel e cobalto em cada uma das seguintes soluções (células de 1,00 cm )
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 pH 3,5 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 Pd (II) foi então diluída para 50,00 mL com um tampão de pH 3,5. Alíquotas de 10 mL dessa amostra foram transferidas para seis balões volumétricos de 50 mL . Uma solução padrão foi então preparada contendo 1,00 times 10^-5 mol / L em Pd(II). Os volumes da solução padrão mostrados
na tabela foram pipetados para os balões volumétricos juntamente com 10,00 mL de arsenazo III 0,01 mol / L. Cada solução foi então diluída a 50,00 mL e a absorbância de cada solução foi medida a 660 nm em células de 1,00 cm.
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 (y=a x+b)
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:
A = varepsilon cdot c cdot l
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:
A365 = 0,617
A700 = 0,0235
Para 700 nm:
varepsilonCo = 3.529
varepsilonNi = 3.228

Passo 4

Agora, vamos resolver o sistema de equações. Primeiro, da equação (2):
cCo = 0,0235428,9 approx 5,48 times 10^-5, mol/L
Agora que temos $ c_{\mathrm{Co}} $, substituímos na equação (1) para encontrar $ c_{\mathrm{Ni}} $:
cCo
cNi
0,617 = 3.529 times 5,48 times 10^-5 + 3.228, cNi
0,617 approx 0,000193 + 3.228, cNi

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:
A365 = 0,755
A700 = 0,0714
Resolvendo a equação (4):
0,755 = 3.529, cCo + 3.228, cNi (3)
Substituindo na equação (3):
0,0714 = 428,9, cCo (4)
cCo = 0,0714428,9 approx 1,666 times 10^-4, mol/L
0,755 = 3.529 times 1,666 times 10^-4 + 3.228, cNi
0,755 approx 0,000588 + 3.228, cNi
Para a Solução 3:
  • $ A_{365} = 0,920 $
  • $ A_{700} = 0,0945 $
Equações:
3.228, cNi = 0,755 - 0,000588 approx 0,7544
cNi approx 0,75443.228 approx 0,234, mol/L
Resolvendo a equação (6):
A365 = 0,920
Substituindo na equação (5):
A700 = 0,0945
0,920 = 3.529, cCo + 3.228, cNi (5)
0,0945 = 428,9, cCo (6)
cCo = 0,0945428,9 approx 2,203 times 10^-4, mol/L

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 $

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