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TÓPICO 01: PROPRIEDADES DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA LEITURA COMPLEMENTAR Veja a seguir o texto sobre: Luz x Radiação eletromagnética x Espectrometria CLIQUE AQUI PARA VISUALIZAR A luz do sol é absorvida pelas plantas que usam a energia para fabricar açúcares, tais como a glicose, no processo da fotossíntese... A luz solar é transformada em energia química sob ação da clorofila, o pigmento verde das plantas... A luz incide sobre as células fotorreceptoras no globo ocular permitindo a sensação da visão... A luz permite a síntese da vitamina D na pele... Enfim, “a luz (da lua) ilumina a estrada por onde haveremos de passar”... Sabe-se que a luz emitida pelo sol (ou outra fonte qualquer: lâmpada, vela, filamento aquecido, etc.), chamada de luz branca, se propaga (se transmite) através de radiações. Essas radiações têm propriedade de ondas (e de partículas) e estão associadas a campos elétrico e magnético, daí serem chamadas de radiações eletromagnéticas. As radiações que compõem o espectro eletromagnético (radiações eletromagnéticas) são dividas em regiões (micro-ondas, ondas de rádio, infravermelho, visível, ultravioleta, raios X, outras), conforme a energia (E), a frequência (Ѵ) ou o comprimento de onda (λ) associado a cada região. A energia de uma radiação eletromagnética está relacionada diretamente com a sua frequência: E = hѴ [h = constante de Planck; Ѵ = frequência (Hz)] e inversamente proporcional ao comprimento de onda: E = hc/λ. Em 1666 o cientista Isaac Newton ao fazer passar a luz branca do sol através de um prisma de vidro triangular decompôs essa luz, obtendo uma banda (imagem) na qual percebemos as cores do arco- íris – vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo e vileta – que é a única região de todo o espectro eletromagnético para a qual nossos olhos são sensíveis, ou seja, esta é a região visível do espectro. Em uma maneira simples de exemplificar a relação entre cor e luz: quando luz branca incide sobre uma determinada substancia, somente uma parte da luz incidente é refletida (volta aos nossos olhos); o restante dessa luz é absorvida. Por exemplo, quando a luz solar incide sobre um objeto que vemos azul, o objeto absorve os outros componentes (vermelho, amarelo, azul...) da luz e reflete (traz de volta ao olho humano) somente a radiação correspondente ao azul. Assim, a cor que percebemos é correspondente á radiação que é refletida pelo objeto. A coloração rosa que vemos nos salmões e nos flamingos representa a luz (radiações) rosa refletida (as demais são absorvidas)...As penas dos canários são amarelas devido QUÍMICA ORGÂNICA III AULA 01: INTRODUÇÃO A ESPECTROSCOPIA DE INFRAVERMELHO as radiações amarelas refletidas (enquanto outras são absorvidas)... Nossos olhos têm uma incrível capacidade de detectar cores, mas como instrumento de medição, eles têm uma falha básica, pois, trabalham de modo oposto ao prisma. Em vez de dividir a luz em seus componentes eles agrupam o efeito de todos os comprimentos de onda o que resulta em uma cor composta. São capazes de definir a cor de uma tinta com alta precisão, entretanto, não são hábeis para definir uma cor em termos quantitativos. Para tal, é necessário um instrumento denominado espectrômetro. A energia de cada região do espectro eletromagnético que vai de ondas de rádio (baixa energia ou baixa frequência) até raios X (alta energia ou alta frequência) pode ser absorvida por materiais através de instrumentos apropriados (espectrômetros) e originar sinais (bandas) de absorção que, devidamente medidos, constituem os respectivos espectros. Estes espectros fornecem informações que permitem elucidar as estruturas das moléculas. Assim, surgem as chamadas “técnicas espectrométricas de análise química”, utilizadas universalmente em laboratórios de pesquisas acadêmicas, indústrias químicas e farmacêuticas, entre outras. As mais utilizadas na análise orgânica, são: Ressonância Magnética Nuclear (RMN) – absorção de radiações eletromagnéticas na região de radiofrequências. Infravermelho (IV) - absorção de radiações eletromagnéticas na região do infravermelho. Espectrometria de Massas (EM), outra técnica de análise muito utilizada, não classificada como uma técnica espectroscópica, pois, a energia é transmitida para as moléculas a partir de uma corrente de elétrons e não da radiação eletromagnética. PROPRIEDADES DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA Radiação Eletromagnética é uma forma de energia que é transmitida através do espaço, à velocidades enormes. Luz, refere-se a radiação visível, mas o termo é estendida as regiões do ultravioleta e infravermelho. NATUREZA ONDULATÓRIA DA LUZ Ao comportar-se como ondas, a luz é constituída de um campo elétrico e um campo magnético perpendiculares entre si. E = h = h c / A propagação é realizada através de oscilação senoidal, no espaço e no tempo, com comprimentos de onda ( ), frequência ( ), velocidade (v) e amplitude (A) definidas. O período, p, é o tempo necessário para a passagem entre dois máximos ou mínimos sucessivos. A frequência, , é o inverso do período, ou seja, 1/p, e representa o número de oscilações do vetor campo elétrico por unidade de tempo (s). é determinada pela fonte emissora (uma lâmpada, por exemplo) e é constante, independente do meio. Propriedades da radiação eletromagnética FONTES DAS IMAGENS Responsável: Prof. Francisco José de Queiroz Universidade Federal do Ceará - Instituto UFC Virtual
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