Lei da Cerveja

Muitas reações químicas progridem em duas direções, para frente e para trás. Com o tempo, as reações direta e reversa ocorrerão na mesma taxa e a concentração dos reagentes e produtos não mudará mais. Isso é conhecido como equilíbrio químico.

No equilíbrio químico, as concentrações de cada componente estão relacionadas entre si pela constante de equilíbrio, K, que é a razão entre as concentrações do produto e as concentrações do reagente, cada uma elevada à potência de seus coeficientes estequiométricos.

Mas como você determina as concentrações de equilíbrio? Um método mede a intensidade de um comprimento de onda de luz que o produto absorve antes e depois de passar por uma amostra. A diferença de intensidade é chamada de absorbância e corresponde à quantidade do composto absorvente na amostra.

Você deve se lembrar que os elétrons ocupam principalmente o estado fundamental. Quando eles absorvem uma certa quantidade de energia, eles são excitados para um nível de energia mais alto. Essa energia corresponde a um comprimento de onda específico da luz. Você pode encontrar esse comprimento de onda e medir a absorbância com um espectrofotômetro, que direciona um feixe de luz através da amostra e mede a mudança na intensidade em um ou mais comprimentos de onda.

A absorbância é igual ao log negativo da intensidade da luz atenuada sobre a intensidade da luz incidente. Ao plotar os valores de absorbância de várias soluções com diferentes concentrações de produtos conhecidas, observamos uma relação linear entre absorbância e concentração. Este é um exemplo da Lei de Beer.

A Lei de Beer é expressa matematicamente por esta equação, onde A é a absorbância, épsilon é o coeficiente de atenuação molar, uma constante que varia para cada composto, l é o comprimento do caminho da luz através da amostra e c é a concentração do composto.

Ao identificar a função linear de um determinado composto em um comprimento de onda e comprimento de caminho específicos, você pode usar os dados de absorbância de uma solução em equilíbrio para determinar a concentração de equilíbrio do produto. A partir daí, você pode calcular as concentrações de equilíbrio dos reagentes e resolver a constante de equilíbrio. Neste laboratório, você preparará soluções de isotiocianato de ferro (III) e usará um espectrofotômetro para determinar sua absorbância em várias concentrações.