Roteiro Analise Experiemental

1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI
CAMPUS ALTO PARAOPEBA – CAP
ANÁLISE INSTRUMENTAL EXPERIMENTAL APLICADA À ENGENHARIA DE
BIOPROCESSOS
Roteiro de aula prática
Preparo de curvas analíticas
Professor: Vagner Fernandes Knupp
OURO BRANCO - MG
1o
Semestre de 2012

2. INTRODUÇÃO:
Várias são as técnicas de quantificação de analitos, dentre elas pode-se destacar a
padronização externa, a padronização interna e a adição de padrão. Na padronização
externa, curva analítica ou curva de calibração é o nome dado à relação matemática obtida
entre as concentrações dos padrões empregados e as respectivas respostas analíticas
medidas. Para sua obtenção, utilizam-se soluções de concentrações conhecidas
(geralmente o mínimo de cinco concentrações diferentes) e mede-se a resposta analítica,
traçando-se um gráfico com a relação entre estes valores. No eixo x deste gráfico colocam-
se as concentrações conhecidas e no eixo y as respectivas respostas. Se o gráfico obtido
representa uma reta torna-se mais fácil obter os parâmetros desta correlação, por regressão
linear, e definir uma equação matemática que descreva o relacionamento entre x e y,
encontrando os coeficientes angular (a) e linear (b). Os coeficientes da reta y = ax + b, são
calculados com a regressão linear e são utilizados para calcular a concentração de soluções
desconhecidas que apresentam uma resposta analítica obtida da mesma forma que as
soluções conhecidas. O mesmo nome, curva analítica, também é usado para as relações
obtidas nos métodos de padronização interna e adição de padrão.
Uma das maneiras de verificar a qualidade da regressão linear e assim da reta obtida
é utilizar o valor de coeficiente de correlação (r). Quanto mais próximo a 1 for o coeficiente
de correlação, melhor é a reta. Entretanto, essa não é a maneira mais confiável de verificar
a linearidade dos dados.
OBJETIVO:
Preparar curvas analíticas por diferentes métodos e comparar o resultado obtido entre eles
através de tratamentos matemáticos.
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3. MATERIAIS E MÉTODOS:
- Materiais e reagentes:
Permanganato de potássio
Dicromato de potássio
Ácido cloridrico 1 mol/L
Balões volumétricos de 50 mL
Balão volumétrico de 1 L
Espátula
Béquer de 100 mL
Bastão de vidro
Pipetas volumétricas de 1, 2 e 5 mL
Pipeta graduada de 10 mL
Pipeta automática de 200 µL
- Instrumentos:
Balança analítica
− Procedimento:
Preparo da amostra
1. Dissolver uma amostra de permanganato de potássio para uso adulto e pediátrico,
pela dissolução da amostra (100 mg) em aproximadamente 100 mL de água
destilada. Transferir para o balão volumétrico de 1L, 100 mL de uma solução 1 mol/L
de ácido clorídrico previamente preparada em seguida a solução de permanganato e
completar o volume com água destilada.
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4. Padronização externa
2. Preparar 100,0 mL de uma solução estoque de permanganato de potássio 0,0006
mol L-1
(ou 60 x 10-5
mol L-1
). Calcule a massa a ser pesada.
É razoável pesar esta massa?
Qual a alternativa de preparo?
Qual a massa pesada?
Corrija as concentrações na tabela do item 8.
3. Calcular os volumes necessários da solução preparada, para a preparação das
soluções padrões com concentrações de 1,2 x 10-5
mol L-1
, 2,4 x 10-5
mol L-1
, 4,8 x
10-5
mol L-1
, 7,2 x 10-5
mol L-1
e 1,2 x 10-4
mol L-1
em balões volumétricos de 100,0
mL.
Você acha razoável medir estes valores?
Proponha uma alternativa.
4. Adicionar os volumes calculados de solução estoque a cinco balões volumétricos de
100,0 mL, adicione 10 mL de solução de ácido clorídrico 1 mol/L e aferir a solução
com água.
5. Diluir a solução da amostra preparada no item 1 medido 8,00 mL com a pipeta
graduada e diluindo em balão volumétrico de 100,0 mL, adicione 10 mL de ácido
clorídrico 1 mol/L e complete com água destilada.
6. Compare visualmente e identifique pela tonalidade qual será a concentração
aproximada da amostra.
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5. 7. O permanganato possui cor purpura e a sua cor complementar é o verde cuja
absorção esta na faixa de 500 – 560 nm. Usando a solução mais diluída (1,2 x 10-5
mol L-1
) preparada no item 3 faça uma varredura e plote o espectro do permanganato
(Abs x λ ). Escolha o comprimento de onda a ser usado na construção da curva.
8. Monte a curva analítica Ab x Conc lendo os padrões preparados no item 3.
λ = λ =
Solução
(x 10-5
mol L-1)
)
Transmitância
%
Absorbancia
calculada
Absorbancia lida no
equipamento
1,2
2,4
4,8
7,2
12,0
Amostra
9. Faça a leitura da solução da amostra preparada no item 5 na curva e anote as
absorbâncias.
10. Faça a regressão linear dos pontos ajustando como uma reta.
11. Calcule o erro da inclinação e do intercepto.
12. Calcule a Análise de Variância da Regressão.
24. Faça o gráfico da regressão linear.
13. Qual a absortividade molar do permanganato neste comprimento de onda?
14. Qual o erro na medida da absortividade molar?
15. Calcule a massa da amostra e o erro da medida considerando a incerteza da curva
analítica e compare com a massa indicada no rotulo do medicamento. Qual o erro
relativo considerando o valor obtido pelo experimento como verdadeiro?
Padronização interna
15. Preparar as mesmas soluções descritas no item 3 da padronização externa, mas
antes da aferição das soluções, adicionar a cada balão volumétrico, 4,0 mL de
solução de dicromato de potássio 0,0005 mol L-1.
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6. 16. Faça as leituras das absorbâncias a soluções estoque de permanganato e de
cromato (o cromato possui cor amarela e a sua cor complementar é o azul cuja
absorção esta na faixa de 435 - 480 nm. Faça a varredura na região e localize o
mínimo de transmitância) e sua no fotômetro separadamente.
λ = λ =
Solução
(x 10-5
mol L-1)
)
Absorbancia
permanganato
Absorbancia
cromato
Razão
1,2
2,4
4,8
7,2
12,0
Amostra
17. Leia as absorbâncias e construa a curva analítica com padronização interna.
18. Prepare a solução da amostra pipetando 8,00 mL da amostra preparada no item 1 e
transferira para o balão volumétrico de 100,0 mL, adicione 10 mL de ácido clorídrico
1 mol/L, adicione 4,0 mL de solução de dicromato de potássio 0,0005 mol L-1 e
complete com água. Faça a leitura e anote na tabela.
19. Faça a regressão linear dos pontos ajustando como uma reta.
20. Calcule o erro da inclinação e do intercepto.
21. Calcule a Análise de Variância da Regressão.
22. Faça o gráfico de resíduos da regressão linear.
23. Calcule a massa da amostra e o erro da medida considerando a incerteza da curva
analítica e compare com a massa indicada no rotulo do medicamento. Qual o erro
relativo considerando o valor obtido pelo experimento como verdadeiro?
Adição de padrão
24. Dilua a amostra medindo 8,00 mL da solução item 1 e desta e transferindo para um
balão volumétrico de 100,0 mL,adicione 10 mL de ácido clorídrico 1 mol/L e
completar com água destilada. Faça as leituras no mesmo comprimento de onda e
anote na tabela abaixo?
25. Dilua a amostra medindo 8,00 mL da solução item 1 e desta e transferindo para um
balão volumétrico de 100,0 mL, adicionar 2,50 mL da solução preparada no item 2 (e
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7. usada para preparar a curva de padronização externa), adicione 10 mL de ácido
clorídrico 1 mol/L e completar com água destilada. Faça as leituras no mesmo
comprimento de onda e anote na tabela abaixo?
26. Dilua a amostra medindo 8,00 mL da solução item 1 e desta e transferindo para um
balão volumétrico de 100,0 mL, adicionar 5,00 mL da solução preparada no item 2 (e
usada para preparar a curva de padronização externa), adicione 10 mL de ácido
clorídrico 1 mol/L e completar com água destilada. Faça as leituras no mesmo
comprimento de onda e anote na tabela abaixo?
27. Dilua a amostra medindo 8,00 mL da solução item 1 e desta e transferindo para um
balão volumétrico de 100,0 mL, adicionar 7,50 mL da solução preparada no item 2 (e
usada para preparar a curva de padronização externa), adicione 10 mL de ácido
clorídrico 1 mol/L e completar com água destilada. Faça as leituras no mesmo
comprimento de onda e anote na tabela abaixo?
Volume da
Solução item 2
(mL)
Absorbancia
λ =
Concentração
(x 10-5
mol L-1)
)
0
2,5
5
7,5
28. Faça a regressão linear dos pontos ajustando como uma reta.
29. Calcule o erro da inclinação e do intercepto.
30. Faça o gráfico da regressão linear.
31. Calcule a Análise de Variância da Regressão.
32. Qual a absortividade molar do permanganato neste comprimento de onda? É
diferente da curva de padronização externa?
33. Por extrapolação da curva de adição de padrão determine a concentração na
solução da amostra.
34. Calcule a massa da amostra e o erro da medida considerando a incerteza da curva
analítica e compare com a massa indicada no rotulo do medicamento. Qual o erro
relativo considerando o valor obtido pelo experimento como verdadeiro?
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8. Comparação entre as técnicas
35. Com os resultados discuta as particularidades vantagens e desvantagens de cada
técnica e diga qual a técnica seria mais indicada para controle de qualidade deste
medicamento.
36. Usando a absortividade molar calcule a concentração da solução do item 1 e a
massa do permanganato. Existe diferença entre os resultados? Justifique?
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
1. HARRIS, D.C. Análise Química Quantitativa. 6ª edição, Rio de Janeiro: LTC, 2005.
876 p.
2. SKOOG, D.A.; WEST, D.M.; HOLLER, F.J.; CROUCH, S.R. Fundamentos de
Química Analítica. 8a
Edição, São Paulo: Thomson, 2007. 999 p.
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