[SKOOG, WEST & HOLLER, 1992] Uma amostra de
de petróleo foi decomposta e diluída em um balão volumétrico de
. Foi determinado Co nesta amostra através do tratamento de
desta solução com as seguintes misturas:
Co(II) 3,00 ppm (mL) | Ligante (mL) | Água (mL) | Absorbância |
---|---|---|---|
0,00 | 20,00 | 5,00 | 0,398 |
5,00 | 20,00 | 0,00 | 0,510 |
Assumindo que o complexo
Ligante obedece a Lei de Beer, calcule a percentagem de cobalto na amostra de petróleo.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos conta que temos uma amostra de petróleo de 4,97 g que foi diluída até 500,0 mL. A gente precisa descobrir qual a porcentagem de cobalto (Co) nessa amostra usando a Lei de Beer. Para isso, vamos analisar os dados das misturas que foram preparadas e discutir como a absorbância está relacionada à concentração de cobalto.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a Lei de Beer, que diz que a absorbância (A) de uma solução é proporcional à concentração (c) da substância que está absorvendo a luz. A fórmula é:
Onde:
-
é a absorbância, -
é o coeficiente de absorção molar, -
é o caminho óptico (comprimento do tubo, geralmente em cm), -
é a concentração da solução.
Como temos duas misturas com diferentes concentrações de Co e suas respectivas absorbâncias, podemos montar um sistema de equações para encontrar o valor de
.
Passo 3
Vamos chamar
para facilitar. Então, temos:
Para a primeira mistura:
- Concentração de Co: 0,00 ppm
- Absorbância: 0,398
Lá, como não tem Co, a absorbância é apenas a do ligante. Porém, vamos focar na segunda mistura onde temos Co.
Para a segunda mistura:
- Concentração de Co: 5,00 mL da solução de 3,00 ppm
- Absorbância: 0,510
Primeiro, vamos calcular a concentração real de Co nessa mistura.
Passo 4
A solução padrão de Co tem 3,00 ppm, e usamos 5,00 mL dessa solução em um total de 25,00 mL da amostra. A concentração final (
) de Co na mistura é:
Então, temos que na segunda mistura a concentração de Co é 0,6 ppm.
Passo 5
Agora, aplicando a Lei de Beer nas duas misturas.
Para a primeira mistura (sem Co):
Como
ppm (sem Co),
Para a segunda mistura:
Subtraindo a absorbância da primeira mistura da segunda, eliminamos a influência do ligante:
Passo 6
Agora que temos
, podemos usar essa constante para encontrar a concentração de Co na amostra diluída.
Sabemos que:
Rearranjando para encontrar
:
A absorbância da amostra original é 0,398 (sem Co), mas queremos a absorbância total com Co. Vamos considerar que a diferença na absorbância está relacionada ao Co.
No total, a concentração de Co na solução diluída é a soma das contribuições das diferentes misturas. Porém, podemos simplificar considerando que a absorbância total devido ao Co é 0,510 - 0,398 = 0,112, que já usamos para encontrar
.
Passo 7
Agora, vamos encontrar a concentração de Co na solução original de 500,0 mL.
Sabemos que na amostra preparada de 500,0 mL, usamos 25,00 mL para o teste. Então, a concentração na amostra original (
) é:
Passo 8
Agora, calculamos a massa de Co na amostra de 4,97 g de petróleo.
Sabemos que 1 ppm significa 1 mg de soluto por 1 kg de solução. Porém, aqui estamos trabalhando com massas menores, então vamos ajustar:
Como temos 4,97 g de petróleo, a quantidade de Co é:
Passo 9
Finalmente, para achar a percentagem de Co na amostra:
Convertendo 4,97 g para mg:
Então:
Resposta
A percentagem de cobalto na amostra de petróleo é aproximadamente 0,000003%.
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; ©
; (d) A
; (e)
(f)
.
concentração para as seguintes medidas: (a)
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Solução (microg K / mL) Intensidade
branco 0
Amostra 417
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Fe(II) 1,00 ppm | Ligante | água | Absorbância |
---|---|---|---|
0,00 | 25,00 | 15,0 | 0,492 |
0 | |||
15,00 | 25,00 | 0,00 | 0,571 |
Entre os fenômenos listados, selecione aquele que fornece asmelhores evidências de que a radiação eletromagnética tem propriedades de partículas. Explique seu raciocínio.