Com relação à química analítica quantitativa instrumental, j...
Considere que uma solução diluída que contenha uma espécie absorvedora, com coeficiente de absortividade molar igual a 5,0 × 102 L.mol-1.cm-1, tenha sido colocada em uma cubeta transparente de caminho óptico igual a 1,0 cm. Nessa situação, sabendo-se que, em determinado comprimento de onda, essa solução apresenta transmitância igual a 10,0%, a concentração da espécie absorvedora na solução será inferior a 0,005 mol/L.
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Tema Central da Questão: A questão aborda conceitos de química analítica quantitativa instrumental, especificamente relacionados à aplicação da Lei de Beer-Lambert. Esse tema é fundamental para quem estuda espectrofotometria, uma técnica utilizada para determinar a concentração de uma espécie em solução com base na quantidade de luz que a solução absorve.
Resumo Teórico: A Lei de Beer-Lambert relaciona a absorvância (A) de uma solução com a concentração (c) da espécie absorvedora, o caminho óptico (b), e o coeficiente de absortividade molar (ε) através da equação: A = εbc.
A transmitância (T) é a fração de luz que atravessa a solução, e está relacionada com a absorvância pela equação: A = -log(T). Neste caso, a transmitância é dada em porcentagem, portanto, deve ser convertida para a forma decimal (T = 10% = 0,10) antes de aplicá-la na fórmula.
Justificativa para a Alternativa Correta: Para resolver a questão, primeiro calculamos a absorvância:
A = -log(0,10) = 1,0
Depois, utilizamos a Lei de Beer-Lambert para encontrar a concentração:
A = εbc
1,0 = (5,0 × 102 L.mol-1.cm-1)(1,0 cm)c
c = 1,0 / (5,0 × 102)
c = 2,0 × 10-3 mol/L, que é inferior a 0,005 mol/L.
Portanto, a afirmação de que a concentração da espécie absorvedora na solução será inferior a 0,005 mol/L está certa (C).
Análise da Alternativa Incorreta: Como a questão é de "Certo ou Errado" e o cálculo confirma a concentração inferior, não há outra alternativa incorreta a ser analisada.
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Comentários
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Trasmitância x 0,1 = Transmitância x coeficiente de absotividade molar x concentração x caminho óptico
Substituindo os valores e isolando a Concentração, temos: 2^10-4 < 0,005 mol/L, portanto Verdadeira!
Importante destacar que trasmitância é abosrbância são complementares, ou seja; 10%T = 90% A. Neste caso, o problema tem que considerar Absrobância de 90%.
A = - log T
A = - log 0,1
A = 1
A = a.b.c
1 = 500 * 1cm* C
C = 0,002 mol/L
0,002 mol é menor que 0,005 logo tá CERTO
A=ebC
-logT=ebC
-log0,1=500.1.C
2/500=C=0,004 < 0,005
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