ESTUDO ESPECTROFOTOMÉTRICO DO VERDE DE BROMOCRESOL

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ESTUDO ESPECTROFOTOMÉTRICO DO VERDE DE BROMOCRESOL

Francisco Gustavo Hayala Silveira Pinto

Francisca Lucélia Freitas Oliveira

Milton Alexandre Holanda Melo

Thiciany Sandy Pereira Maia

Mossoró – RN

2014

INTRODUÇÃO

A espectrofotometria é uma técnica analítica que utiliza a luz para medir a concentração de espécies químicas. Este método analítico baseia-se na interação (absorção e/ou emissão) da matéria com a energia radiante, ou seja, radiação eletromagnética quando os elétrons se movimentam entre níveis energéticos (a partir da absorção luminosa, a energia da espécie é aumentada e há promoção deste para um estado excitado que possui maior energia que o seu estado fundamental). Uma vez que diferentes substâncias têm diferentes padrões de absorção, a espectrofotometria permite-nos, por exemplo, identificar substâncias com base no seu espectro. Permite também quantificá-las, uma vez que a quantidade de luz absorvida está relacionada com a concentração da substância. Vale lembrar que para concentrações fixas de uma determinada substância, quanto menor o caminho óptico maior a quantidade de energia absorvida pela substância já que, o numero de partículas daquela determinada amostra estará em maior quantidade no caminho que o feixe de energia percorre. O mesmo vale para concentrações variadas de uma determinada amostra mantendo o caminho óptico constante.

O espectrofotômetro é um aparelho que faz passar um feixe de luz monocromática através de uma solução, e mede a quantidade de luz que foi absorvida e a luz transmitida por essa solução. Usando um prisma (difrator), o aparelho separa a luz em feixes com diferentes comprimentos de onda. Para se obter informação sobre a absorção de uma amostra, ela é inserida no caminho óptico do aparelho. Então, luz UV e/ou visível em certo comprimento de onda (ou uma faixa de comprimentos de ondas) é passada pela amostra o que nos permite sabe a quantidade de luz absorvida ou transmitida pela amostra em determinado comprimento de onda. As luzes emitidas por diferentes soluções possuem comprimento de onda diferentes umas das outras logo o próprio equipamento as distingue, o próprio equipamento é capaz de distinguir comprimentos de ondas além do que o nosso próprio olho consegue distinguir e com uma altíssima precisão.

Alguns componentes são comuns a todos os espectrofotômetros, como é verificado a seguir. A luz, habitualmente fornecida por uma lâmpada, é fracionada pelo prisma ou rede de difração (monocromador) nos comprimentos de onda que a compõem (luzes monocromáticas). O comprimento de onda selecionado é dirigido para a solução contida em um recipiente transparente (cubeta). Parte da luz é absorvida e parte é transmitida. A redução da intensidade luminosa é medida pelo detector (célula fotelétrica) porque o sinal elétrico de saída do detector depende da intensidade da luz que incidiu sobre ele. O sinal elétrico amplificado e visualizado no galvanômetro em números, é lido como uma absorbância e é proporcional à concentração da substância absorvente existente na cubeta..

Segundo Skoog et al. (2006), uma reação química nunca resulta em uma conversão completa de reagentes em produtos, havendo apenas um estado onde a concentração de reagentes e produtos é igual, e a velocidade da reação de formação dos produtos é igual à velocidade da sua conversão em reagentes. A este estado fala-se equilíbrio químico. A relação entre a concentração dos reagentes e produtos fala-se constante de equilíbrio. Quando um ácido fraco é adicionado à água, sofre dissociação segundo a reação:

HA + H2O ↔ H3O + + A-

Logo, a constante de equilíbrio para esta dissociação é dada pela equação da constante de dissociação do ácido Ka:

Ka = [H3O+ ] x [ A- ] / [HA]

Certas substâncias orgânicas ácidas e básicas, podendo ser naturais ou sintéticas, possuem a característica de mudar de cor estando no estado de ácido conjugado ou base conjugada, como o descrito pelo seguinte equilíbrio:

HInd + H2O ↔ Ind- + H3O+

A espécie HIn apresenta uma coloração ácida e a espécie In- apresenta uma coloração básica. Tais diferenças de cor são decorrentes de mudanças internas associadas à dissociação. Sendo a constante de equilíbrio para a dissociação do indicador ácido é dado pela expressão:

Ka = [H3O+] x [ Ind- ] / [HInd]

Rearranjando-se chega a expressão:

[H3O+] = Ka x [ In- ] / [ HIn]

Ou seja, rearranjando na equação de Hendersen-Hassenbach:

pH = pKa x [ Ind-] / [ HIn]

O tetrabromometacresolsulfonoftaleína, ou simplesmente verde de bromocresol, é um indicador do tipo ácido, possuindo mudança de coloração entre pH 3,8 e 5,4. Possui pKa de 4,66 (em força iônica 0,1), e sua viragem ocorre de amarelo para solução ácida para o azul em solução básica., o verde de bromocresol possui fórmula molecular C21H14Br4O5S e massa molecular de 698,01386 g/mol. Pela sua estrutura, possui dois átomos de hidrogênio aceptores e cinco átomos de hidrogênio doadores, como mostra a Figura 1 (NCBI, 2010).

OBJETIVO GERAL

Determinar a constante de acidez do indicador de verde bromocresol pela espectrometria molecular.

OBJETIVOS