Tópico - MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS DE ANÁLISE (parte 1)

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Profa. Andréa Pires Fernandes 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS 
INSTITUTO DE QUÍMICA E BIOTECNOLOGIA 
QUÍMICA ANALÍTICA INSTRUMENTAL 
 
 2 - MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS DE ANÁLISE 
 
Classificação dos Métodos de Análise 
Análise Química 
Métodos Instrumentais Métodos Clássicos 
(Via úmida) 
Gravimetria Volumetria 
Métodos 
Espectroscópicos 
Métodos 
Eletroanalíticos 
Métodos 
de Separação 
MÉTODOS ESPECTROMÉTRICOS 
 ESPECTROSCOPIA: Ciência que estuda a interação 
dos diferentes tipos de radiação com a matéria. 
(Radiações eletromagnéticas, Ondas acústicas, 
Feixes de partículas (íons e elétrons) 
 
 Medidas das intensidades da radiação usando transdutores 
fotoelétricos ou outros tipos de dispositivos eletrônicos 
Baseados nos fenômenos: 
 Absorção 
 Emissão 
 Fluorescência 
 
 Fosforescência 
 Espalhamento 
 Quimiluminescência 
y 
x 
z 
campo elétrico 
campo magnético 
 
E = h = hc 
 
h  6,6 x 10-34 J s 
 
c  3,0 x 108 m/s 
Radiação eletromagnética 
4 
DIREÇÃO DE 
PROPAGAÇÃO 
NATUREZA DA ENERGIA ELETROMAGNÉTICA 
Radiação eletromagnética é uma forma de energia cujo comportamento é 
descrito por propriedades tanto de onda quando de partícula. 
NATUREZA ONDULATÓRIA DE UM FEIXE DE RADIAÇÃO 
COM UMA ÚNICA FREQUÊNCIA 
 FEIXE MONOCROMÁTICO: feixe de radiação cujos raios têm 
comprimentos de onda idênticos 
 FEIXE POLICROMÁTICO: feixe de radiação constituído de raios de 
comprimentos de onda diferentes 
PARÂMETROS ONDULATÓRIOS 
PARÂMETROS CORPUSCULARES 
 A radiação eletromagnética é um conjunto de partículas (fótons) de 
determinada frequência. 
 A energia deste fóton é dada pela equação 
 E = h  = hc /  
E = energia (unidade = erg) 
h = 6,624x10-24 erg.s 
 = freqüência 
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO 
Frequência  (m) Energia Nome Uso 
1020 a 1021 10-12 Nuclear Raios-g Medicina 
1017 a 1019 10-10 Eletrônica Raios-X 
Diagnóstico 
por imagens 
1015 a 1016 10-7 Eletrônica Ultra-Violeta Higienização 
1013 a 1014 10-6 Eletrônica Visível Iluminação 
1012 a 1013 10-4 Vibracional Infravermelho Aquecimento 
109 a 1011 10-2 Rotacional Microondas Cozimento 
105 a 108 102 
Rádio 
Frequência 
Comunicação 
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO 
Medidas Espectrométricas 
M + h  M* 
E
n
er
g
ia
Absorção Emissão
Estado Fundamental
Estados excitados
E
n
er
g
ia
Absorção Emissão
Estado Fundamental
Estados excitados
A espectrometria e os métodos espectrométricos se referem às medidas 
das intensidades da radiação usando transdutores fotoelétricos ou 
outros dispositivos eletrônicos. 
 EMISSÃO 
 ABSORÇÃO 
 LUMINESCÊNCIA 
 
 ABSORÇÃO DA RADIAÇÃO 
 
 
 processo no qual energia eletromagnética é transferida para 
átomos, íons ou moléculas que compõem a amostra. 
 
 
TEORIA QUÂNTICA 
 
 átomos, íons ou moléculas têm somente um número 
limitado de níveis de energia discretos 
 
 
 energia do fóton de excitação deve ser exatamente igual a 
diferença de energia entre o estado fundamental e um estado 
excitado da amostra absorvedora 
 ABSORÇÃO ATÔMICA 
 Absorção da energia eletromagnética por átomos  espectros de 
linhas  transições eletrônicas de um ou mais elétrons 
 
 ABSORÇÃO MOLECULAR 
 Absorção da energia eletromagnética por espécies moleculares  
espectros de bandas 
 
 Et = Evibracional + Erotacional + Eeletrônica 
E = Eeletrônica + Evibracional + Erotacional 
 rotação 
 vibração 
 transições 
eletrônicas 
Energia 
M + h  M* 
Absorção de Radiação Eletromagnética 
Espectro de Absorção 
TIPOS DE ESPECTROS 
 
 
 
 
0.5 
1.0 
1.5 
ABSORÇÃO ATÔMICA: 
 O espectro é em forma 
de linhas finas devido aos 
níveis atômicos sem 
subníveis energéticos. 
ABSORÇÃO MOLECULAR: 
O espectro de absorção é 
caracterizado por bandas 
largas devido aos vários 
níveis e subníveis 
energéticos dos orbitais 
moleculares. 
 Quando as energias envolvidas são altas, por exemplo 
emissões de Raios-X, as transições eletrônicas acontecem com 
os elétrons dos orbitais mais internos e, nestes casos, serão 
independentes das ligações que os átomos estejam fazendo. 
 
 
 Quando um elétron é excitado a um nível vibracional mais 
alto de um estado eletrônico, a relaxação para um nível 
vibracional mais baixo desse estado ocorre antes que a 
transição eletrônica ao estado fundamental possa ocorrer. A 
razão disso é explicada em termos da transferência do excesso 
de energia para outros átomos através de uma série de 
colisões. 
Métodos Espectrométricos 
ESPECTROMETRIA DE 
ABSORÇÃO MOLECULAR NO 
ULTRAVIOLETA-VISÍVEL 
 
Princípios, Instrumentação, 
Aplicações 
 NA PRÓXIMA AULA.....