Fotocolorimetria e espectrofotometria

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Fotocolorimetria e espectrofotometria 1
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Fotocolorimetria e 
espectrofotometria
Objetivos 
 Descobrir a concentração de uma solução desconhecida a partir de ondas 
eletromagnéticas -faixa fixa no espectro visível- ou com faixas específicas 
(espectrofotômetro) de acordo a obsorção correspondente dessas ondas.
Determinar a absorbância ou transmitância de uma solução
Diferenciais da espectrofotometria!
Identificar substâncias e seu grau de pureza
Oxímetro -medir a quantidade de oxigênio no sangue
Definição
Relação entre a concentração da substância e a absorção das 
ondas eletromagnéticas
Observou-se que quando se C1 > C2 em volumes iguais, a luz emergente de 
C1 é menor
Se V1 > V2 e concentração for constante, a luz emergente também será menor 
devido ao percurso óptico: a distância da luz percorrida através da solução 
aumenta o tempo e consequentemente é mais fraca: aparentemente mais 
escura
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Lei de Lambert Beer
Relaciona a luz emergente (I) com a luz incidente (I0), a sua constante de absorção 
(k), concentração (C) e percurso óptico (d)
Transmitância (T%)
Quantidade de luz transmitida através de uma substância. Ela é definida como a 
reação entre o feixo de luz emergente (I) e o feixe de luz incidente (I0)
%
Absorbância (A)
Capacidade de uma solução absorver certa quantidade de energia do feixe de luz 
incidente. É definida matematicamente como o logaritmo da relação entre o feixe de 
luz incidente (I0) e o feixe de luz emergente (I)
A = 2 - logT%
Assim, para T% = 100 ⇒ A = 0
para T% = 10 ⇒ A = 1
para T% = 1 ⇒ A = 2
e no limite quando T% tende a 0 ⇒ A → ∞ infinito
ou seja, uma transmitância nula corresponde a uma absorbância infinita.
Componentes do fotocolorímetro e 
espectrofotômetro
Fotocolorímetro
Fonte de luz
estabilidade na emissão de ondas e 
espectro de emissão adequado
Filtros
Espectrofotômetro
Fonte de luz
estabilidade e espectro de emissão 
adequado
Colimador
I = I0.10 kcd−
T = I/I0.100
A = logI0/I
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separar da luz branca 
(policromática) as 
luzesmonocromáticas que a 
constituem
Cubeta
recipiente onde é inserida a 
solução a ser analisada
Fotocélula
tem a função de transformar a onda 
eletromagnética (luz) 
correspondente em corrente 
elétrica
Miliamperímetro 
mede a corrente elétrica gerada 
pela fotocélula
espelho que direciona a luz para o 
monocromador 
Prisma ou rede de difração
separação dos comprimentos de 
onda em faixas estreitas (luzes 
monocromáticas), através de um 
grande número de linhas paralelas 
muito próximas na superfície de 
uma placa de vidro 
 
em cada linha inscrita no vidro 
ocorre a refração da luz e a 
geração de um espectro, havendo 
um fenômeno de cancelamento e 
somação ao longo do vidro 
 
na grade de difração, a separação 
das ondas eletromagnéticas ocorre 
pelo princípio de que os raios de 
luz se curvam em torno de cantos 
agudos, sendo o grau de curvatura 
função do comprimento de onda
Cubeta
 recipiente onde é inserida a 
solução a ser analisada
Fenda seletora de X
auxilia na separação do 
comprimento de onda desejado, 
fenda que se desloca em frente à 
grade
Fotocélula
transforma a onda eletromagnética 
em corrente elétrica
Amplificador
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Sinal elétrico amplificado será 
visualizado no galvanômetro em 
números correspondentes à 
absorbância
Calibração dos aparelhos
O vídro não é homogêneo e há diferença na absorção da luz nos 
diversos filtros.
1. Calibrar o aparelho sempre que for ligado e alterado o filtro
2. Transferir as soluções para a cubeta e enxugá-las bem antes de serem 
colocadas no aparelho
3. Testar a solução nos diversos comprimentos de onda
4. Posicionar-se adequadamente tendo cuidado para observar na linha dos olhos e 
no centro para evitar o erro de paralaxe. Um erro que acontece quando o 
mostrador não está centralizado, o operador não deverá ver a imagem do 
ponteiro projetada no espelho
5. Definir / escolher o comprimento de onda com maior fotopico para determinar a 
absorbância ou transmitância das soluções que serão analisadas
A importância do fotopico
Quando utilizamos o fotopico, temos uma maior precisão na angulação da reta para 
realizar os estudos, pois é um ponto de maior sensibilidade. Isto é, onde pode-se 
distinguir mais facilmente as amostras. Se utilizássemos qualquer comprimento de 
onda que não seja o fotopico, ficaria distorcido, tendo em vista que não poderíamos 
fazer essa distinção dos pontos a serem observados.
Para obter-se o fotopico, é construído o gráfico Espectro de absorção. Para isso 
escolhe-se uma das cinco soluções intermediárias anteriormente preparadas e é 
medida então a absorbância de cada uma e colocado em um gráfico, a maior 
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absorbância é referente ao fotopico. *Deve-se dar preferência a uma solução 
intermediária porque a solução mais diluída e a mais concentrada tendem a 
apresentar, respectivamente, valores muito baixos e muito elevados na escala de 
absorbância
Construção da curva padrão
Gráfico feito a partir da medida das absorbâncias e respectivas concentrações das 
soluções, onde pode-se obter a concentração desconhecida Cx de uma substância 
medindo a Ax dela.
Além do método gráfico, a concentração desconhecida também pode ser 
descoberta matematicamente utilizando o Fator de calibração, que é calculado a 
partir da Curva Padrão (Curva de calibração) e corresponde ao inverso do 
coefciente angular da reta de calibração. Neste caso, mede-se a absorbância Ax e 
multiplica-se pelo fator de calibração (F), obtendo a concentração desconhecida.
Teoricamente, quantas medidas/pontos seriam necessárias para traçarmos a 
curva padrão? Explique porque, na prática, este procedimento não seria 
suficiente.
Em torno de 60 pontos. Não seria suficiente porque cada medição contém erros, em 
diversas partes do processo, sejam erros na pipetagem, erros na medição do soluto, 
erros no próprio espectrofotômetro e etc.;
Cx = F .Ax