Uma alíquota de 1,00 mL de solução comercial de um derivado ...

O tema central da questão é a aplicação da Lei de Beer-Lambert, que é fundamental na análise quantitativa em química, especialmente em espectrofotometria. Essa lei relaciona a absorção de luz por uma solução à concentração do soluto, sua absortividade molar e o caminho óptico da luz através da solução. Compreender essa lei é crucial para resolver problemas relacionados à determinação de concentrações em soluções químicas.

A Lei de Beer-Lambert é expressa pela fórmula:

A = ε × c × l

Onde:

• A é a absorvância;
• ε é a absortividade molar (L mol^-1 cm^-1);
• c é a concentração da solução (mol L^-1);
• l é o caminho óptico ou espessura da cubeta (cm).

Para resolver esta questão, precisamos determinar a concentração do marcador na solução diluída e depois calcular a concentração na solução original usando a diluição.

Passo a passo para encontrar a alternativa correta:

1. Calcular a absorvância (A):
   • A porcentagem de radiação transmitida é 25%, o que significa que a transmitância (T) é 0,25.
   • Absorvância é dada por A = -log(T). Então, A = -log(0,25) = 0,60 (já que log(4) = 0,60).
2. Aplicar a Lei de Beer-Lambert para encontrar a concentração da solução diluída:
   • Usando A = ε × c × l e substituindo os valores conhecidos:
     0,60 = 60.000 × c × 1,00.
   • Assim, c = 0,60 / 60.000 = 1,00 × 10^-5 mol L^-1 para a solução diluída.
3. Calcular a concentração na solução original:
   • Levando em consideração a diluição (1,00 mL para 10,00 mL), a concentração original (C₀) é dada por:
     C₀ = c × fator de diluição = 1,00 × 10^-5 mol L^-1 × 10 = 1,00 × 10^-4 mol L^-1.

A alternativa correta é, portanto, C - 1,00 × 10^-4 mol L^-1.

Análise das alternativas incorretas:

• A - 1,00 × 10^-5: Essa é a concentração da solução diluída, não a original.
• B - 5,00 × 10^-5: Resulta de um cálculo incorreto de diluição ou absorvância.
• D - 2,00 × 10^-4: Duplo do valor correto, demonstrando erro no fator de diluição.
• E - 1,00 × 10^-3: Dez vezes acima do valor correto, devido a erro na interpretação da diluição.

Para interpretar corretamente o enunciado, identifique a relação entre a absorvância, concentração e diluição. Atenção à aplicação da Lei de Beer-Lambert e ao uso correto dos dados fornecidos.

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Uma vez que a transmitância (T) é igual a 0,25 (ou 1/4) e a absorbância (A) é igual a - log T, temos que:

A = - log T

A = - log (1/4)

A = - (log 1 - log 4)

Como log 1 = 0 e log 4 = 0,6 (dado), temos que A = 0,60.

Aí é só usar a Lei de Beer (A = absortividade molar . caminho óptico . concentração), assim:

0,60 = (6.10^4 L/mol.cm) . (1,00 cm) . c

c = 1.10^-5 mol/L

Porém essa é a concentração da solução foi diluída. Para achar a concentração da solução comercial, pode-se usar:

C1. V1 = C2 . V2

C1 . 1,0 mL = (1.10^-5 mol/L) . 10,0 mL

C1 = 1.10^-4 mol/L