ESTUDO DE REAÇÕES DE OXIRREDUÇÃO EMPREGANDO ESPECTROSCOPIA NA REGIÃO DO VISÍVEL

Clotilde Otília Barbosa de Miranda-Pinto (PQ); Cristina Amaral Calixto (IC); Edward de Souza (PQ)

Departamento de Química – Instituto de Ciências Exatas – Universidade Federal de Minas Gerais

Palavras chave : espectroscopia, oxirredução, proteção de superfícies

INTRODUÇÃO

Enquanto o acompanhamento qualitativo de reações de oxirredução é, facilmente, realizado a olho nu, pela deposição e aposição do metal no cátodo, o acompanhamento quantitativo das mesmas não é facilmente alcançado.

Este último envolve, normalmente, a determinação precisa da massa do cátodo antes do início do processo, a determinação da massa do mesmo após certo tempo e a coleta e determinação da massa do metal depositado sobre ele.

Assim sendo, um método que permita o acompanhamento da reação através do aparecimento / desaparecimento de um íon na solução é bastante desejável.

OBJETIVO

Desenvolvimento de um método simples e reprodutivo de acompanhamento quantitativo de reações de oxirredução utilizando métodos espectroscópicos.

MÉTODOS

Foram estudadas as reações de oxirredução envolvendo o íon cobre (II) e os metais ferro e zinco. O acompanhamento das reações se deu empregando um espectrofotômetro HITACHI U-2010.

Uma solução matriz de sulfato de cobre pentaidratado foi preparada, e utilizada para a obtenção de padrões de concentrações variando de 0,1 mol/L a 0,5 mol/L e para a determinação de uma curva de calibração, em l= 670nm.

A reação entre o íon cobre (II) e o ferro foi estudada colocando-se em um bequer a solução matriz e adicionando-se, alternativamente, ferro em forma de barra, de aparas e de lã de aço. Alíquotas da solução foram retiradas em intervalos regulares e analisadas no comprimento de onda preestabelecido.

Os resultados obtidos foram interpolados na curva de calibração determinando-se desta forma a concentração de cada alíquota.

O mesmo procedimento foi seguido para o estudo da reação entre o cobre (II) e o zinco, na forma de barra.

RESULTADOS

A curva de calibração apresentou uma relação linear, A = 2,665.c – 0,254, com r =0,9998, indicando, portanto, que a concentração do íon cobre (II) pode ser determinada nessa faixa de concentração.

Figura 1: Curva de calibração, 670 nm, para soluções de sulfato de cobre (II).

Os resultados obtidos para as concentrações de íon cobre (II) na presença de ferro metálico mostram que após 60 minutos a concentração cai de 0,50 mol/L para 0,39 mol/L(Tabela 2) e na presença de zinco metálico cai para 0,25mol/L (Tabela 1).

Tabela 1 – Reação entre o íon cobre (II) e o zinco metálico e o ferro metálico (barra).

Entretanto, após 60 minutos do início da reação, a presença de sulfato de ferro(II) ou sulfato de zinco, altera, significativamente, a transparência da solução, ocasionando uma fuga da lei de Beer.

CONCLUSÕES

Os resultados obtidos mostram ser possível acompanhar quantitativamente reações de oxirredução através de espectroscopia, sem necessidade de determinar a massa apositada no cátodo. A cinética do processo, dentro de certos limites pode também ser acompanhada como, também, o efeito do formato e granulação das superfícies.

Agradecimentos: FINEP; CNPq-PRPq/UFMG.