A absorvância é uma grandeza utilizada em química para medir a capacidade de uma substância em absorver a luz em determinada faixa de comprimento de onda. Ela está relacionada à concentração da substância, ao comprimento do caminho percorrido pela luz e à intensidade da luz incidente.
Neste contexto, a absorvância é frequentemente utilizada em espectrofotometria, técnica que permite a análise quantitativa de substâncias através da absorção de luz. A absorvância é calculada pela fórmula A = log(Io/I), onde Io é a intensidade da luz incidente e I é a intensidade da luz transmitida através da substância.
Alguns exemplos de aplicação da absorvância incluem a determinação da concentração de substâncias em soluções, a identificação de compostos orgânicos e inorgânicos, e o estudo da cinética de reações químicas.
Para melhor compreensão, é importante praticar exercícios resolvidos que envolvam o cálculo da absorvância. Através desses exercícios, é possível desenvolver habilidades para interpretar dados espectrofotométricos e realizar análises quantitativas precisas.
Passo a passo para realizar o cálculo de absorbância de forma eficiente.
A absorbância é uma medida da quantidade de luz absorvida por uma substância em uma determinada faixa de comprimento de onda. Para calcular a absorbância de forma eficiente, siga os passos a seguir:
Passo 1: Meça a transmitância da amostra utilizando um espectrofotômetro. A transmitância é a fração de luz que passa através da amostra e pode ser medida em uma escala de 0 a 1.
Passo 2: Calcule a absorbância utilizando a fórmula:
Onde A é a absorbância e T é a transmitância medida no passo anterior.
Passo 3: Anote o valor da absorbância obtido. Quanto maior for o valor da absorbância, maior será a quantidade de luz absorvida pela substância.
Agora que você sabe como calcular a absorbância de forma eficiente, vamos ver alguns exemplos e exercícios resolvidos para fixar o conhecimento.
Significado e definição de absorbância: conceito fundamental na espectrofotometria.
Absorvância: o que é, exemplos e exercícios resolvidos
A absorvância é uma grandeza utilizada na espectrofotometria para medir a quantidade de luz que é absorvida por uma substância em uma determinada faixa de comprimento de onda. Ela é expressa em unidades de absorbância (AU) e está diretamente relacionada com a concentração da substância em solução.
Quanto maior a absorbância de uma substância, maior a quantidade de luz que está sendo absorvida por ela. Isso ocorre devido à interação da luz com os elétrons presentes na substância, que fazem com que ela absorva determinadas faixas de comprimento de onda e transmita outras.
A absorbância é calculada através da seguinte fórmula:
A = -log (T)
Onde A é a absorbância, e T é a transmitância, que é a fração da luz incidente que consegue passar pela substância sem ser absorvida.
Para exemplificar, suponha que uma solução de uma substância tem uma transmitância de 0,7. Neste caso, a absorbância seria:
A = -log (0,7) = 0,154
Assim, a absorbância dessa solução seria de 0,154 AU.
A absorbância é um conceito fundamental na espectrofotometria, sendo amplamente utilizado em laboratórios para determinar a concentração de substâncias em solução. É uma ferramenta importante para análises quantitativas e qualitativas de compostos químicos.
Para fixar o conceito, veja o seguinte exercício resolvido:
Calcule a absorbância de uma solução cuja transmitância é de 0,4.
Solução:
A = -log (0,4) = 0,397
Portanto, a absorbância dessa solução seria de 0,397 AU.
Significado e definição do valor de absorbância em análises espectrofotométricas.
Significado e definição do valor de absorbância em análises espectrofotométricas.
A absorbância é uma medida da quantidade de luz que é absorvida por uma substância em uma análise espectrofotométrica. Esse valor é muito importante para determinar a concentração de uma substância em uma solução, pois está diretamente relacionado à concentração da substância e ao caminho óptico da luz através da solução.
Em uma análise espectrofotométrica, a absorbância é calculada pela seguinte fórmula: A = log (I0/I), onde A é a absorbância, I0 é a intensidade da luz incidente e I é a intensidade da luz emergente após atravessar a solução.
Quanto maior o valor da absorbância, maior a quantidade de luz absorvida pela substância, o que indica uma maior concentração da substância na solução. Por outro lado, uma absorbância baixa indica uma concentração baixa da substância.
Para exemplificar, imagine que estamos analisando a concentração de um determinado corante em uma solução. Se a absorbância medida for alta, isso significa que a concentração do corante na solução é alta. Já se a absorbância for baixa, a concentração do corante também será baixa.
Para entender melhor como calcular e interpretar a absorbância, vamos resolver um exercício simples. Suponha que a intensidade da luz incidente seja de 100 e a intensidade da luz emergente seja de 20. Qual é o valor da absorbância?
Substituindo na fórmula, temos A = log (100/20) = log (5) = 0.7. Portanto, o valor da absorbância nesse caso é 0.7.
Qual é o valor da absorbância para uma porcentagem de 45 %?
A absorbância é uma medida da quantidade de luz absorvida por uma substância em uma determinada faixa de comprimento de onda. Ela é frequentemente usada em química analítica para determinar a concentração de uma solução, já que a absorbância está diretamente relacionada à concentração da substância.
Para calcular a absorbância, você pode usar a fórmula:
A = log(I0/I)
Onde A é a absorbância, I0 é a intensidade da luz incidente e I é a intensidade da luz transmitida pela substância.
Se a porcentagem de transmissão é de 45%, podemos calcular a absorbância da seguinte forma:
A = log(100/45) = log(2.22) ≈ 0.35
Portanto, para uma porcentagem de 45%, o valor da absorbância seria aproximadamente 0.35.
A absorbância é uma ferramenta útil em muitos campos da ciência, como química, bioquímica e biologia molecular. Ela pode ser usada para determinar a concentração de uma substância desconhecida, monitorar reações químicas e até mesmo identificar compostos específicos em uma amostra.
Absorvância: o que é, exemplos e exercícios resolvidos
A absorvância é o logaritmo com um sinal negativo do quociente entre a intensidade luminosa emergente e a intensidade luminosa incidente em uma amostra de solução translúcida que foi iluminada com luz monocromática. Essa proporção é a transmitância .
O processo físico de passagem da luz através de uma amostra é chamado de transmissão de luz , e a absorvância é uma medida dela.Portanto, a absorvância é o menor logaritmo de transmitância e é um fato importante para determinar a concentração de uma amostra que geralmente é dissolvida em um solvente como água, álcool ou qualquer outro.
Para medir a absorvância, é necessário um dispositivo chamado eletro-fotômetro , com o qual é medida uma corrente proporcional à intensidade da luz incidente em sua superfície.
Ao calcular a transmitância, o sinal de intensidade correspondente apenas ao solvente é geralmente medido primeiro e esse resultado é registrado como Io .
A amostra dissolvida é então colocada no solvente com as mesmas condições de iluminação. O sinal medido pelo eletro-fotômetro é indicado como I , o que permite calcular a transmitância T de acordo com a seguinte fórmula:
T = I / I ou
É uma quantidade sem dimensões. A absorvância Um é expresso da maneira seguinte:
A = – log (T) = – log (I / I ou )
Absorvância e absortividade molar
As moléculas que compõem um produto químico são capazes de absorver luz, e uma medida é precisamente absorvância.É o resultado da interação entre fótons e elétrons moleculares.
Portanto, é uma magnitude que dependerá da densidade ou concentração das moléculas que compõem a amostra e também do caminho óptico ou da distância percorrida pela luz.
Dados experimentais indicam que a absorvância A é linearmente proporcional à concentração C e à distância d percorrida pela luz. Portanto, para calculá-lo com base nesses parâmetros, a seguinte fórmula pode ser estabelecida:
A = ε⋅C⋅d
Na fórmula acima, ε é uma constante de proporcionalidade conhecida com o nome de absortividade molar .
A absortividade molar depende sobre o tipo de substância e o comprimento de onda com o qual a absorvância é medida. A absortividade molar também é sensível à temperatura da amostra e o pH da mesma.
Lei Beer-Lambert
Essa relação entre absorvância, absorção, concentração e distância da espessura do caminho que a luz segue na amostra é conhecida como lei de Beer-Lambert.
Abaixo estão alguns exemplos de como usá-lo.
Exemplos
Exemplo 1
Durante um experimento, uma amostra de luz vermelha de um laser de hélio-neon é iluminada, cujo comprimento de onda é de 633 nm.Um eletro-fotômetro mede 30 mV quando a luz do laser acende diretamente e 10 mV quando passa através de uma amostra.
Nesse caso, a transmitância é:
T = I / Io = 10 mV / 30 mV = ⅓.
E a absorvância é:
A = – log (⅓) = log (3) = 0,48
Exemplo 2
Se a mesma substância for colocada em um recipiente com a metade da espessura usada no exemplo 1, diga quanto o eletro-fotômetro marcará quando a luz do laser de hélio-neon passar pela amostra.
Deve-se considerar que, se a espessura diminuir pela metade, a absorvância proporcional à espessura óptica diminui pela metade, ou seja, A = 0,28.A transmitância T será dada pela seguinte relação:
T = 10 -A = 10 ^ (- 0,28) = 0,53
O eletro-fotômetro marcará 0,53 * 30 mV = 15,74 mV.
Exercícios resolvidos
Exercício 1
Queremos determinar a capacidade de absorção molar de um determinado composto patenteado que está em solução.Para isso, a solução é iluminada com luz de uma lâmpada de sódio de 589 nm. A amostra será colocada em um suporte de amostra com 1,50 cm de espessura.
Começa a partir de uma solução de concentração 4,00 × 10 ^ -4 moles por litro e a transmitância é medida resultando em 0,06.Determine com esses dados a capacidade de absorção molar da amostra.
Solução
Primeiro, a absorbância é determinada, que é definida como o menor logaritmo na base dez da transmitância:
A = – log (T)
A = – log (0,06) = 1,22
Em seguida, é usada a lei de Lambert-Beer, que estabelece uma relação entre absorvância, absortividade molar, concentração e comprimento óptico:
A = ε⋅C⋅d
Limpando a absorção molar, você obtém o seguinte relacionamento:
ε = A / (C⋅d)
substituindo os valores dados que você possui:
ε = 1,22 / (4,00 × 10 ^ -4 M⋅1,5 cm) = 2030 (M⋅cm) ^ – 1
O resultado anterior foi arredondado para três dígitos significativos.
Exercício 2
A fim de melhorar a precisão e determinar o erro da medição da absortividade molar da amostra no exercício 1, a amostra é diluída sucessivamente a metade da concentração e a transmitância é medida em cada caso.
Partindo de Co = 4 × 10 ^ -4 M com transmitância T = 0,06, é obtida a seguinte sequência de dados para a transmitância e a absorvância calculada a partir da transmitância:
Co / 1–> 0,06–> 1,22
Co / 2–> 0,25–> 0,60
Co / 4–> 0,50–> 0,30
Co / 8–> 0,71–> 0,15
Co / 16–> 0,83–> 0,08
Co / 32–> 0,93–> 0,03
Co / 64–> 0,95–> 0,02
Co / 128–> 0,98–> 0,01
Co / 256–> 0,99–> 0,00
Com esses dados, execute:
a) Um gráfico de absorvância em função da concentração.
b) Um ajuste linear dos dados e encontre a inclinação.
c) A partir da inclinação obtida, calcule a capacidade de absorção molar.
Solução
A inclinação obtida é o produto da capacidade de absorção molar pela distância óptica, dividindo a inclinação pelo comprimento de 1,5 cm, obtemos a capacidade de absorção molar
ε = 3049 / 1,50 = 2033 (M⋅cm) ^ – 1
Exercício 3
Com os dados do exercício 2:
a) Calcule a capacidade de absorção para cada dado.
b) Determine um valor médio para a absorção molar, seu desvio padrão e o erro estatístico associado à média.
Solução
A absorção molar é calculada para cada uma das concentrações testadas. Lembre-se de que as condições de iluminação e a distância óptica permanecem fixas.
Os resultados para a absortividade molar são:
2033, 2007, 2007, 1983, 2158, 1681, 2376, 1.872, 1862 em unidades de 1 / (M * cm).
A partir desses resultados, podemos obter o valor médio:
<ε> = 1998 (M * cm) ^ – 1
Com um desvio padrão de: 184 (M * cm) ^ – 1
O erro médio é o desvio padrão dividido pela raiz quadrada do número de dados, ou seja:
Δ <ε> = 184/9 ^ 0,5 = 60 (M * cm) ^ – 1
Finalmente, conclui-se que a substância patenteada possui uma capacidade de absorção molar na frequência 589 nm, produzida por uma lâmpada de sódio de:
<ε> = (2000 ± 60) (M * cm) ^ – 1
Referências
- Atkins, P. 1999. Physical Chemistry. Edições Omega. 460-462.
- A guia. Transmitância e absorbância. Recuperado de: chemistry.laguia2000.com
- Toxicologia Ambiental Transmitância, absorvância e lei de Lambert. Recuperado de: repositorio.innovacionumh.es
- Aventura física Absorvância e transmitância. Recuperado de: rpfisica.blogspot.com
- Espectofotometria Recuperado de: chem.libretexts.org
- Toxicologia Ambiental Transmitância, absorvância e lei de Lambert. Recuperado de: repositorio.innovacionumh.es
- Wikipedia Absorvância Recuperado de: wikipedia.com
- Wikipedia Espectrofotometria Recuperado de: wikipedia.com