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Redução do azul de metileno

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Redução do azul de metileno
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   UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ  –   UFC CENTRO DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA E FÍSICO-QUÍMICA FUNDAMENTOS DE FÍSICO-QUÍMICA MARYANA MELO FROTA PRÁTICA 6 REDUÇÃO DO AZUL DE METILENO FORTALEZA-CE    OBJETIVOS    Acompanhar o andamento de uma reação química em solução.    Determinar a constante de velocidade e a ordem da reação utilizando-se o métodos de ajuste linear de equações integradas e o método da velocidade inicial. RESULTADOS E DISCUSSÃO O azul de metileno (AM) é um composto solúvel em água, produzindo solução azul, de fórmula molecular: C 16 H 18 ClN 3 S e massa molar 319.85 g/mol. O azul de metileno é usado como um corante bacteriológico e como indicador. O azul de metileno em sua forma oxidada é azul, ele é facilmente reduzido à forma hidrogenada, que é incolor. Para reduzir o AM, o reagente que usamos foi o ácido ascórbico(Vitamina C). A reação de redução do corante azul de metileno (AM) com ácido ascórbico  provoca a diminuição da absorbância das soluções, assim a cinética da redução pode ser monitorada através de espectroscopia, com base na redução da absorbância da solução em 665 nm (correspondente a cor azul) ao longo do tempo. A reação foi realizada em meio ácido, utilizando-se o ácido clorídrico. Concentrações das soluções utilizadas: [AM] = 1,87x10 ⁻⁵ M [AA] = 0,01M [HCl] = 0,1M Inicialmente, o azul de metileno (AM) foi submetido a leituras de absorbância ao longo de uma faixa de comprimentos de onda eletromagnética, onde possibilitou ter informações referentes à capacidade do composto em absorver luz. A representação gráfica dos valores de comprimento de onda () versus absorbância é denominada espectro de absorção. Como a interação da luz com a matéria depende da estrutura química dos compostos, o espectro de absorção é uma forma de caracterização que permite verificar qual a faixa de comprimento de onda em que um dado composto apresenta sua maior afinidade de absorção. Para o AM foi observado o máximo da curva de absorção em 665 nm.   TABELA 1 - Espectro de absorção de Azul de Metileno λ (nm)  Absorbância λ (nm)  Absorbância 320 0,077 640 0,433 340 0,044 645 0,474 360 0,021 650 0,522 380 0,016 655 0,556 400 0,013 660 0,583 420 0,007 665 0,586 440 0,009 670 0,537 460 0,016 675 0,440 480 0,022 680 0,307 500 0,027 700 0,045 520 0,028 720 0,008 540 0,045 740 0,003 560 0,090 760 0,001 580 0,155 780 0,000 600 0,278 800 0,000 620 0,338 GRÁFICO 1 - Espectro de absorção de Azul de Metileno O azul de metileno é um corante solúvel em água e possui um espectro de absorção no visível com um máximo na região do vermelho, e de acordo com o espectro da luz visível (FIGURA 1), essa região compreende o intervalo de comprimento de onda entre 600nm a 700nm. Dessa forma, justifica-se o valor máximo de 665nm na curva de absorção.   0.58600.10.20.30.40.50.6320400480560640720800    A   b  s  o  r   b   â  n  c   i  a λ (nm)  FIGURA 1  –   Espectro óptico. Efeito da concentração inicial de Azul de metileno, mantendo-se o ácido ascórbico constante: Em um béquer, foram adicionadas 5mL da solução de AM e 3mL de água destilada, foi medido o valor da absorbância no tempo zero(Aₒ)  com comprimento de onda de 665 nm . O valor obtido foi Aₒ = 0, 420. Nesse caso, Aₒ  foi desconsiderado já que deu um valor abaixo do valor de A 20 . Em outro béquer, foram adicionadas 10ml da solução de AM, 2 ml de água destilada e 2ml da solução de HCl. Com o espectrofotômetro ajustado para leitura em 665nm, foi adicionado rapidamente 3ml da solução de ácido ascórbico, e a solução foi colocada em uma cubeta de vidro e posicionada no suporte do espectrofotômetro. Foi acionado o cronômetro imediatamente. O azul de metileno pode reagir com agentes redutores, resultando em sua forma azul de leucometileno, cuja solução aquosa não apresenta absorção no visível. Devido à intensa transição eletrônica apresentada pelo azul de metileno, foi possível monitorar esta reação através de medidas de absorbância em 665 nm, com intervalos de 10s no  primeiro minuto, depois em intervalos de 20 s, durante o restante do tempo.  FIGURA 2 - Representação da reação de redução de Azul de metileno com Ácido Ascórbico. Os resultados obtidos foram: TABELA 2  –   Redução da absorbância da solução em 665 nm ao longo do tempo. Tempo (s) Absorbância Ln A Tempo (s) Absorbância Ln A 20 0,473 -0,749 370 0,293 -1,227 30 0,468 -0,759 400 0,280 -1,273 40 0,463 -0,770 430 0,267 -1,321 50 0,457 -0,783 460 0,256 -1,362 60 0,452 -0,794 490 0,245 -1,406 70 0,447 -0,805 520 0,233 -1,457 90 0,434 -0,835 550 0,223 -1,501 110 0,425 -0,856 580 0,212 -1,551 130 0,414 -0,882 610 0,202 -1,599 150 0,400 -0,916 640 0,193 -1,645 170 0,392 -0,936 670 0,184 -1,693 190 0,382 -0,962 710 0,173 -1,754 220 0,366 -1,005 750 0,162 -1,820 250 0,351 -1,047 790 0,152 -1,884 280 0,336 -1,091 830 0,143 -1,945 310 0,321 -1,136 870 0,134 -2,010 340 0,307 -1,181 900 0,126 -2,071
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