mÉtodos espectrofotomÉtricos (teoria)

7/24/2019 MTODOS ESPECTROFOTOMTRICOS (TEORIA)

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MTODOS ESPECTROSCPICOS

Prof. Bruno Csar

INSTITUTO FEDERAL DO CEAR/Campus MaracanaDepartamento de Qumica e Meio AmbienteLicenciatura em QumicaQumica Analtica Instrumental


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ESPECTROSCOPIA

As medidas baseadas na luz ou outras formas de radiao eletromagnticaso amplamente empregadas em qumica analtica;

As interaes da radiao com a matria so o objeto de estudo da

espectroscopia;

Os mtodos espectroscpicos de anlise do baseados na medida daquantidade de radiao produzida ou absorvida pelas molculas ou pelasespcies atmicas de interesse;

Alm de anlises quantitativas, os mtodos espectroscpicos auxiiam napreviso de estruturas moleculares.


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Radiao Eletromagntica

Forma de energia que se propaga no espao a enormes velocidades eapresenta propriedades corpusculares e ondulatrias;

A radiao eletromagntica pode ser descrita como como uma onda com

propriedades como comprimento de onda, frequncia, velocidade eamplitude;

Para fenmenos como a absoro e a emisso de radiao a REM deve serconsiderada como constituda de partculas de energia discreta, osftons.


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Interao da Radiao com a Matria

O espectro eletromagntico:

Compreende uma ampla faixa de energia com diferentes :


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Regies espectrais


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Interao da Radiao com a Matria

Medidas Espectroscpicas:

A interao da radiao com a matria fornece informaes acerca deuma amostra (composio, concentrao);

A amostra pode ser estimulada por diferentes fontes de energia: calor,

eletricidade, luz, partculas ou por reao qumica; Anteriormente ao estmulo, a amostra encontra-se em seu estado

fundamental (menor nvel energtico);

Com o estmulo, algumas espcies da amostra sofrem transio paranveis energticos maiores (estado excitado);

As informaes acerca da amostra so obtidas quantificando-se aradiao emitida na volta ao estado fundamental ou medindo-se aquantidade de energia absorvida para sua excitao.


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Como e para que medir a absoro de luz

A concentrao de uma substncia colorida diretamente proporcional aintensidade de cor de sua soluo;

Por que as substncias so coloridas e por que podem ter diferentes cores:

As substncias so coloridas porque absorvem luz visvel;

A luz que emerge de uma substncia tem comprimentos de onda que elano absorveu;

A retina ver, ento, mais fortemente as cores que deixaram de serabsorvidas;

O preto existir quando a substncia (ou mistura) absorver todas as coresda luz visvel;

Cada substncia, pela sua estrutura molecular, absorve um padro decores especfico.

O padro de cores refletido e absorvido determinar a cor final dasubstncia.


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Como e para que medir a absoro de luz

A luz que interage e que tem relao com a estrutura eletrnica a queno se v.


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Absoro da Radiao

Cada espcie molecular capaz de absorver suas prprias frequnciascaractersticas da radiao eletromagntica;

Esse processo transfere energia para a molcula e resulta em um

decrscimo de intensidade da radiao eletromagntica incidente.


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Absoro da Radiao

Lei de Beer:

Lei da absoro utilizada para descrever quantitativamente como aatenuao da radiao incidente depende da concentrao dasmolculas absorvente e do percurso ptico percorrido pela radiao;

Quanto maior for o caminho ptico percorrido pela luz, mais centrosabsorventes estaro no caminho e mais forte ser a atenuao;

Quanto maior for a concentrao dos centros absorventes, maior ser

a atenuao da radiao incidente.


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Absoro da Radiao

Lei de Beer:

Transmitncia (T): frao daradiao incidente transmitidapela soluo.

Absorbncia:expresso

logartmica da transmitncia


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Absoro da Radiao

Lei de Beer:

Medida da transmitncia e daabsorbncia:

Perdas por reflexo ou

espalhamento nas paredes dasclulas (recipientes) quecontm a amostra;

Para compensar estas perdas,

faz-se uma comparao entre aatenuao da potenciaradiante da amostra e de umbranco (solvente);


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Absoro da Radiao

Lei de Beer:

Aabsorbncia;

bcaminho ptico do meio absorvente (cm)

cconcentrao da espcie absorvente (g/L ou mg/L)

aabsortividade da espcie (Lg-1cm-1ou Lmg-1cm-1)

Se a concentrao (c) for expressa em mols/L e o percurso ptico (b)em cm, tem-se a absortividade molar ():

Obs.: a absortividade caracterstica de uma espcie

em especfico e independe da concentrao.

- L mol-1

cm-1


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Exerccios

1) Uma soluo 7,25 x 10-5mols/L de permanganato de potssio apresentauma transmitncia de 44,1% quando medida em uma clula de 2,10 cmno comprimento de onda 525 nm. Calcule a absorbncia desta soluo ea absortividade molar do KMnO4.

2) Uma soluo colorida possui transmitncia T sob determinadascondies de anlise. Se dobrarmos a sua concentrao qual ser a suanova transmitncia?

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