absorcaomolecular-130316120710-phpapp01

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NATUREZA DA ENERGIA ELETROMAGNÉTICA
 Forma de energia que se propaga no espaço a enormes velocidades, normalmente em linha reta
 Características ondulatórias e corpusculares
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PARÂMETROS ONDULATÓRIOS
PERÍODO (p, 1/)  tempo requerido, em segundos, para a passagem de máximos ou mínimos sucessivos por um ponto fixo no espaço.
 FREQÜÊNCIA ()  número de oscilações do campo que ocorrem por segundo  1/p  depende da fonte  Hz ou ciclos/s ou s-1
VELOCIDADE (vi)  velocidade com que a onda se move no meio  depende da freqüência e do meio  vi =  
 no vácuo e no ar  c=3,00x108 m/s
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 COMPRIMENTO DE ONDA () 
  distância linear entre dois máximos ou mínimos sucessivos de uma onda  cm, m, nm
 NÚMERO DE ONDA (, ) 
  número de ondas por centímetro de percurso no vácuo  cm-1
PARÂMETROS ONDULATÓRIOS
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 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
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PARÂMETROS CORPUSCULARES
 A radiação eletromagnética é um conjunto de partículas (fótons) de determinada freqüência
 A energia deste fóton é dada pela equação 
 E = h 
E = energia (unidade = erg)
h = 6,624x10-24 erg.s 
 = freqüência
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ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
  É o arranjo ordenado das radiações conforme seus comprimentos de onda
  O espectro foi dividido em várias regiões conforme a origem das radiações, as fontes e os instrumentos
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 Região			 Comprimento de Onda (nm)
Ultra-Violeta Afastado			10 - 200
Ultra-Violeta Próximo			200 - 380
Visível						380 - 780
Infravermelho Próximo			780 - 3000
Infravermelho Médio			3000 - 30000
Infravermelho Afastado			30000 - 300000
Microondas					300000 - 1000000000
Joint Committee on Nomenclature in Applied Spectroscopy
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
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10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
1
10
102
103
104
105
106
107
108
109
1010
1011
1012
300
800
Visível
Raios cósmicos
Raios 
gama
Raios X
IR
Microondas
Ondas de rádio
UV
Comprimento de onda
Energia
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
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ESPECTRO VISÍVEL
 As radiações de 800 nm até 300 nm são detectadas pelo olho humano
 Essas radiações também são chamadas de LUZ BRANCA
300 nm
800 nm
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Interação da Radiação Eletromagnética com a Matéria
 Não Quantizada
  Reflexão 
  Refração
  Dispersão
  Espalhamento
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 Quantizada 
ABSORÇÃO DE RADIAÇÃO 
 processo no qual energia eletromagnética é transferida para átomos, íons ou moléculas que compõem a amostra
Interação da Radiação Eletromagnética com a Matéria
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Interação da Radiação Eletromagnética com a Matéria
  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 moléculas  espectros de bandas
 Et = Evibracional + Erotacional + Eeletrônica
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 Método baseado na medida da energia eletromagnética absorvida por soluções iônicas ou moleculares
 Incidência da radiação monocromática sobre meio homogêneo
 Refletida
 Absorvida
 Transmitida
Io = Feixe incidente
I = Feixe transmitido
ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO MOLECULAR NO ULTRAVIOLETA-VISÍVEL
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 A LEI DE LAMBERT 
“Quando a luz monocromática passa através de um meio transparente, a taxa de decréscimo da intensidade com a espessura do meio é proporcional à intensidade da luz.” 
 A LEI DE BEER
“A intensidade do feixe de luz monocromática decresce exponencialmente à medida que a concentração da substância absorvente aumenta aritmeticamente.” 
 Log Po/P =abc Lei de Lambert- Beer 
ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO MOLECULAR NO UV-VISÍVEL
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T= transmitância  fração de radiação incidente e transmitida pela solução
T = P/Po
A= absorvância  logaritmo decimal da razão entre o poder radiante incidente e o transmitido
 Relação entre transmitância e absorvância.
 
A= log Po/P= log 1/T A= - Log T
ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO MOLECULAR NO UV-VISÍVEL
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 Relação entre absorvância e concentração
  
A = abc = bc 
 
a= absortividade (dependente de b e c)
 b= comprimento do caminho ótico
 c= concentração das espécies absorventes
  = absortividade molar  unidades de c e b são, respectivamente, moles/litro e cm 
ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO MOLECULAR NO UV-VISÍVEL
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A radiação incidente é monocromática
As espécies absorventes comportam-se independentemente em relação ao processo de absorção
A absorção ocorre em um volume uniforme de secção transversal
O índice de refração da solução independe da concentração
 Concentração menor que 10-2 M ( < 10-2 M )
LEI DE BEER
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REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DA LEI DE BEER
Gráfico1
		0.24
		0.095
		0.05
		0.002
Concentração ( c )
Absorbância ( A )
Curva analítica
Plan1
		
		5		0.240
		2		0.095
		1		0.050
		0		0.002
Plan1
		
Concentração ( c )
Absorbância ( A )
Curva analítica
Plan2
		
Plan3
		
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ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO MOLECULAR NO UV-VISÍVEL
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 Não constância na relação A/C
 Considerações feitas para dedução da lei não podem ser rigorosamente seguidas na prática
 Índice de refração não permanece constante quando as concentrações são altas
 Radiação não monocromática 
 
DESVIOS DA LEI DE BEER
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 REAIS
Manifestam-se principalmente para valores elevados de concentração (C > 10-2 M ) 
Interação entre os centros absorvente 
Indice de refração 
 APARENTES
Químicos 
Instrumentais 
DESVIOS DA LEI DE BEER
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Componentes
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Fonte de radiação( características)
Radiação na faixa espectral desejada (emissão)
Emissão estável
Potência suficiente ( maior potência < amplificação do sinal)
Filamento de tungstênio (375 a 2000 nm)
Deutério (200 a 400 nm)
Arco de xenônio (200 a 1000 nm)
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Filtros e monocromadores
Filtros de absorção (Isolam uma banda espectral ), largura espectral de 30 a 50 nm e transmitância máxima de 5 a 20 % . Vidros coloridos ou peliculas de gelatina contendo corantes. 
Filtros de interferência ( isolam faixa espectral mais estreita) Baseiam-se nos fenômenos de interferência para isolar uma faixa espectral desejada.
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Monocromadores 
Componentes: fenda de entrada, fenda de saída e sistema de dispersão ( Prisma ou rede) 
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Monocromadores 
Componentes: fenda de entrada, fenda de saída e sistema de dispersão ( Prisma ou rede) 
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Monocromadores 
Componentes: fenda de entrada, fenda de saída e sistema de dispersão ( Prisma ou rede) 
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Porta amostra- cubetas 
Cubetas- recipiente que contem a amostra
Quartzo, silica fundida- Região UV-Vis
Vidro a base de borosilicatos- Região Vis
Forma e tamanho
Retangulares (1,2 ,5 cm )
Cilíndricas ( usadas em instrumentos simples, devem ser colocadas sempre na mesma posição)
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Detectores - Celula fotovoltaica
Características- baixo custo, sem fonte externa de alimentação, sujeito a fadiga ( resposta decresce quando exposta a iluminação continua)
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Detectores - Celula fototubo
Características- Corrente gerada é diretamente proporcional ao poder radiante .Amplificação do sinal de resposta é facil 
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Detectores - Celula fotomultiplicadora
Características- poder de amplificação alto implica que o poder radiante pode ser pequeno (potência radiante pode ser 200 vezes menor do que o do foto tubo)
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VANTAGENS
 
 aplicação extensiva a muitos elementos químicos
  instrumentação relativamente
barata
 as amostras podem ser de natureza inorgânica ou orgânica
disponibilidade de métodos simultâneos e contínuos
intervalo de aplicação :10-3 a 10 -6 M
tempo gasto por análise: moderado
Custo : relativamente baixo
Tipo de amostras: sólidas liquidas e gasosas
 
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Referências bibliográficas
SKOOG.D.A,HOLLER,F.J.,NIEMAN,T. A .-Princípios de Análise Instrumental, 5a ed. Bookman,2002
SKOOG.D., WEST,D.M.&HOLLER,F.J. Fundamentals of Analytical Chemistry, Saunders College Publ.t th Ed.NY,1996
Harris,D.C. Análise Quimicas Quantitativa, 5a ed. LTC editora,RJ,Brasil, 2001
Cienfuegos,F.Vaitsman,D.Análise Instrumental, Editora Interciência, RJ,2000.
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OBRIGADA !!!!
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