Resenha Cap6 Inorg Raquel

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Resenha do Capítulo 6 
ATKINS, P. et al. Shriver & Atkins – Química Inorgânica. 4. ed. Porto Alegre: Bookman, 2008. 
 
MÉTODOS FÍSICOS EM QUÍMICA INORGÂNICA 
 
A química inorgânica dos dias atuais possui uma ampla variedade de métodos físicos de 
análise, que utilizam instrumentos específicos e está carregada de conceitos e teorias complexas. 
Esses métodos auxiliam no desenvolvimento e reconhecimento das estruturas atômicas e eletrônicas 
dos compostos inorgânicos e suas reações. 
Dessa forma o presente capítulo trata de apresentar algumas estruturas de moléculas e 
materiais que utilizaram-se de pelo menos um desses métodos físicos de investigação, onde o autor 
buscou condensar as técnicas mais usadas, apresentando uma descrição qualitativa do método e 
exemplificando formas de utilizar o mesmo. O autor adianta que grande parte dos métodos físicos 
usados na pesquisa de química inorgânica, dependem da interação da radiação eletromagnética com 
a matéria, logo, todo espectro eletromagnético é utilizado. Então proponho-me a apresentar alguns 
desses métodos e superficialmente explicar seu funcionamento e sua importância dentro da química 
inorgânica. 
Dar-se a início com os métodos de difração que são aqueles que utilizam dos famosos raios 
X, são os métodos mais significativos para a determinações estruturais, sendo responsáveis pela 
determinação de um quarto de milhão de substancias diferentes, desde compostos puramente 
inorgânicos até os organometálicos. Esses métodos permitem a determinação das posições dos 
átomos e íons que constituem um composto iônico ou molecular, permitindo também a descrição 
das estruturas, como comprimento de ligação, ângulos, posição relativa numa cela unitária, onde os 
dados estruturais são interpretados em termos dos raios atômicos e iônicos, permitindo prever e 
explicar algumas tendências em suas propriedades. 
Podemos assim citar a difração de raio X, está subdividida em difração de raio X de pó, 
monocristal, e usando um sincroton como fonte e a difração de nêutrons. 
No caso da difração de raio X de pó, citada por outros autores como câmera de Debye-
Scherrer, compreende um dispositivo cilíndrico no qual amostra em pó é acondicionada em um capilar 
posicionado bem no centro da câmara sobre o qual é focalizado um fino feixe de raios X. Cones de 
difração de raios X são então gerados a partir da amostra, sendo que parcela destes sensibiliza um 
filme fotográfico posicionado na parede interna da câmara, possibilitando a coleta de raios X desde 
praticamente 0º até 180º em termos de 2θ. De modo que é usado para identificação de fases e para 
determinação dos parâmetros e do tipo de rede. 
No caso do monocristal a análise dos padrões de difração obtidos permitem a determinação 
completa da estrutura e com auxílio de métodos cristalográficos pode-se determinar as posições 
relativas de todos os átomos que constituem a molécula (estrutura molecular) e a posição relativa de 
todas as moléculas na cela unitária do cristal, ou seja, pode-se saber como a estrutura molecular está 
arranjada no espaço. Além disso, outras informações importantes podem ser obtidas, como por 
exemplo, ângulos e distâncias dentro da estrutura cristalina, bem como, distâncias um pouco mais 
longas, como as distâncias de van der Waals entre átomos de diferentes moléculas, entre outras 
propriedades, já quando usamos um sincroton o que se está fazendo é aumentar a intensidade da fonte 
de raio X, podendo assim observar moléculas ainda menores e mais complexas. 
A difração de nêutrons, se destacar pelo espalhamento dos mesmos pelo cristal que produzem 
dados de difração que fornecem informações adicionais sobre a estrutura, principalmente de átomos 
mais leves. 
Outros métodos físicos muito utilizados são os de espectroscopia de absorção, os quais fazem 
uso da radiação eletromagnética, por uma molécula ou um material, numa frequência característica 
que possui uma correspondência em termos de níveis de energia. A espectroscopia basicamente se 
divide em ultravioleta visível (espectroscopia UV-Vis) e infravermelha e Raman, na primeira as 
energias e as intensidades das transições fornecem informações sobre a estrutura eletrônica e o 
ambiente químico e variações nas propriedades espectrais que acompanham o progresso das reações. 
Já a infravermelha e Raman são complementares, para situações bem particulares, variando desde 
determinação estrutural até a cinética da reação. 
Temos também um leque onde se encontram as técnicas de ressonância, as quais buscam que 
níveis de energias separados entrem em ressonância pela aplicação de radiação eletromagnética. 
Temos a ressonância magnética nuclear (RMN), esta considerada o método mais poderoso e mais 
usado para determinação de estruturas moleculares em solução e de líquidos puros, largamente 
utilizada em todas as áreas da química. Na química inorgânica fornece informação dinâmica, podendo 
investigar rearranjos que ocorrem em uma escala de tempo reduzido, também forma e simetria com 
maior confiabilidade e sua sensibilidade, depende de vários parâmetros, entre eles a abundancia do 
isótopo e o tamanho do seu momento magnético. Temos ainda a ressonância paramagnética eletrônica 
(RPE), usada para estudar compostos que possuem elétrons desemparelhados, particularmente 
aqueles contendo um metal “d”, também muito usada para metais como ferro e cobre em centros 
ativos de metaloenzimas. 
Tem-se de técnicas baseadas em ionização, as quais basicamente medem a energias dos 
produtos gerados quando uma amostra é ionizada pelo bombardeio com radiações ou partículas de 
alta energia. As quais se destaca a espectroscopia fotoeletrônica, usada para determinar as energias e 
a ordem dos orbitais em moléculas e sólidos e a espectroscopia de massas, a qual determina a massa 
de uma molécula e dos seus fragmentos, medindo a razão massa-carga de um íon gasoso. 
Há ainda as analises químicas por técnicas térmicas, que podem ser usadas para acompanhar 
as mudanças de fases das substâncias sem alteração na composição, como o caso da espectroscopia 
de absorção atômica, a qual praticamente qualquer elemento metálico pode ser determinado 
quantitativamente usando-se das absorções caraterísticas dos átomos. 
O livro ainda nos comtempla com as análises elementares para determinar o conteúdo de C, 
H, N, S, e O de uma amostra em decomposição a altas temperaturas. E ainda falando dos métodos 
térmicos é citado a análise termogravimétrica (TGA), onde as medidas são feitas usando-se termo 
balanças na qual permite que a amostra seja aquecida e pesada simultaneamente. Entretanto o método 
tido como mais empregado é a analise térmica diferencial (DTA), na qual a temperatura da amostra é 
comparada com a de um material de referência, enquanto ambas são submetidas aos mesmo processos 
de aquecimento e dependendo do seu resultado plotam curvas diferentes em relação a curva de 
referência que são então interpretadas a luz da entalpia do evento térmico (endotérmico/ exotérmico). 
Finalizando as técnicas o autor cita ainda a magnetometria na qual a amostra responde a 
aplicação de um campo magnético e as técnicas eletroquímicas e computacionais. Esta primeira 
visando medir correntes elétricas produzidas pela oxidação e redução de espécies em solução que 
reagem com eletrodos e as computacionais são as que tem se mostrado mais promissoras na química 
da atualidade, na qual a modelagem computacional, através do uso de seus modelos numéricos 
ajudam a explorar as estruturas e propriedades de moléculas individuais e materiais. Talvez sejam das 
técnicas citadas, as que tenham um arcabouço mais complexo, pois basicamente tudo é possível criar, 
propor, imaginar, e correlacionar, nos fornecendo infindáveis meios de propor novas hipóteses e 
contestar as existentes. 
Neste capitulo os autores expandem ainda as discussões, citando diversas aplicaçõesdesta 
técnicas, mas fica claro que cada técnica tem seu valor e sua aplicação para determinada pesquisa que 
se deseja fazer, e que todas tem seu potencial, algumas possivelmente mais universais que outras mas 
todas de grande importância não só para a química inorgânica mas para todo esse universo 
microscópio que chamamos de Química. 
 
Raquel Rodrigues Dias