Universidade do Algarve
ESSaF
Química / Química Geral e Inorgânica
Análises Clínicas e Saúde Pública, Dietética e Nutrição, Farmácia
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Trabalho Prático Nº 4: “Determinação da constante de equilíbrio de uma reacção”
Objectivo: Familiarizar os alunos com a espectroscopia de visível e a sua aplicação à
determinação da concentração de soluções. Exemplificar um modo de determinação da
concentração de espécies num sistema em equilíbrio.
Introdução:
A reacção do ião férrico com o ião tiocianato é uma reacção incompleta,
estabelecendo-se o seguinte equilíbrio:
3+
Fe
(aq) + SCN (aq)
amarelo-pálido
incolor
FeSCN
2+
(aq)
vermelho
Devido à formação do ião tiocianoferrato (III) - FeSCN2+ - que absorve luz nas regiões
azul – azul esverdeado (430-490 nm), a solução adopta uma coloração vermelho-escura. Por
este facto, é possível determinar a concentração de produto presente no equilíbrio - e,
consequentemente, as concentrações dos reagentes - recorrendo à espectrofotometria de
visível, por aplicação da Lei de Lambert-Beer. Esta relaciona a absorvância (fracção de luz
absorvida) de uma solução com a sua concentração e exprime-se através da equação:
A=ε.l.C
onde A é a absorvância (valor da leitura efectuada no espectrofotómetro), grandeza
adimensional, ε é o coeficiente de absorção molar, característico de cada substância a cada
comprimento de onda, l é a largura da célula que contém a solução, e tem o valor de 1 cm, e C
é a concentração molar da solução.
2+
Na preparação de soluções de concentração conhecida de FeSCN , para traçar a
recta de calibração, que permite calcular o valor de ε para este composto ao comprimento de
onda de trabalho (477 nm), usa-se um grande excesso de ião férrico relativamente ao ião
tiocianato, por forma a garantir um deslocamento do equilíbrio no sentido da formação do
produto, podendo-se admitir que a concentração deste é igual à concentração inicial de SCN-.
Procedimento experimental:
Recta de calibração
1. Numere 5 balões volumétricos de 25 mL.
2. Pipete os seguintes volumes para cada um dos balões:
Balão
1
2
3
4
5
KSCN (0,002 M) / mL
1
2
3
4
5
Fe(NO3)3 (0,2 M) / mL
5
5
5
5
5
3. Complete os volumes com água destilada e homogeneíze.
4. Meça a absorvância das soluções a 477 nm, usando como branco água destilada.
Note que as células têm duas faces transparentes e duas opacas: tenha sempre o cuidado
de lhes pegar pelas faces opacas e de, ao introduzi-las no compartimento do aparelho, o fazer
de forma a que sejam as faces transparentes a ficar no percurso da luz.
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Determinação da composição do sistema no equilíbrio
1. Numere 5 tubos de ensaio.
2. Pipete os seguintes volumes para cada um deles:
Tubo
1
2
3
4
5
KSCN (0,002 M) / mL
1
2
3
4
5
Fe(NO3)3 (0,002 M) / mL
5
5
5
5
5
H2O / mL
4
3
2
1
0
3. Homogeneíze bem as soluções.
4. Meça a absorvância das soluções a 477 nm, usando como branco água destilada.
Anexo
Figura 1. Espectro da radiação electromagnética
Tabela 1. Cores e respectivas Cores Complementares do Espectro da Radiação Visível
λ / nm
400 - 430
430 - 480
480 - 490
490 - 510
510 - 530
530 - 570
570 - 580
580 - 600
600 - 680
680 - 750
Cor
Violeta
Azul
Azul Esverdeado
Verde Azulado
Verde
Amarelo Esverdeado
Amarelo
Laranja
Vermelho
Púrpura
Cor complementar
Verde Amarelado
Amarelo
Laranja
Vermelho
Púrpura
Violeta
Azul
Azul Esverdeado
Verde Azulado
Verde