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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