AULA 2 TOPICOS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
INSTITUTO DE FÍSICA
TÓPICOS DE FÍSICA
 GABRIELA JULIA ALVES MAIA GARCIA
Espectroscopia de ressonância magnética eletrônica aplicada ao estudo de sistemas biomolecular
A espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica é uma técnica espectroscópica que detecta espécies contendo elétrons desemparelhados, ou seja, espécies paramagnéticas. 
TEORIA BÁSICA
Um elétron tem um momento magnético associado igual ao magnetão de Bohr, μB. Quando colocado num campo magnético externo de intensidade B0, esse momento magnético pode tomar duas orientações: paralela e antiparalela ao sentido do campo magnético. A orientação paralela encontra-se num estado de menor energia que a antiparalela (o chamado efeito de Zeeman), sendo a diferença de energia entre os dois estados, em que a razão giromagnética do elétron (a razão entre o seu momento magnético dipolar e o seu momento magnético angular). Para passar do nível mais baixo de energia para o mais elevado, o elétron tem de absorver radiação electromagnética de energia.
O centro paramagnético é colocado num campo magnético, provocando a ressonância do elétron entre os dois estados; a energia absorvida é monitorizada e convertida num espectro de RPE.
O fator g muda de acordo com a orientação do átomo paramagnético no campo magnético aplicado, ou seja, o momento angular do elétron não é igual para todas as orientações possíveis do átomo ou molécula no campo magnético. Este fenómeno é denominado anisotropia. Como a anisotropia depende da estrutura electrônica do átomo em questão, é possível obter informação sobre as orbitais contendo elétron desemparelhado. 
Se o átomo contendo o elétron desemparelhado tiver ele próprio um spin nuclear diferente de zero, o átomo possui um pequeno campo magnético associado que também influencia o elétron.
APLICAÇÕES
Em física pode-se destacar a área da espectroscopia em que a energia radiante incidente é absorvida, refletida ou ainda transmitida pela amostra, fornecendo como resultado um espectro que é a informação da energia absorvida em função do comprimento de onda (ou da freqüência) em forma de um gráfico.
Em Química na identificação e quantificação de radicais e na identificação de vias de reação química, essa técnica pode ser usada como um método dosimétrico medindo a concentração de radicais livres estáveis produzidos pela radiação ionizante. Os radicais livres podem ser armadilhados na rede cristalina do material, possibilitando sua medida. A estabilidade dos radicais depende especialmente da estrutura do cristal, vizinhança molecular e da temperatura.
Em soluções ou material orgânico aquoso, o tempo de vida dos elétrons desemparelhados é muito pequeno, mas em certos materiais cristalinos, os radicais formados são relativamente estáveis. A medida da concentração dos radicais livres é dada pela absorção de micro-ondas, sendo a intensidade proporcional à dose absorvida. A dosimetria por RPE têm se tornado uma técnica promissora devido a sua natureza não destrutiva da detecção, alta sensibilidade, facilidade de manuseio e boa reprodutibilidade. Seus estudos na área de datação, dosimetria retrospectiva, dosimetria de emergência e recentemente em dosimetria clínica, a caracteriza como uma técnica promissora e de alta confiabilidade.
Em Biologia e Medicina na marcação de moléculas com sondas de spin e em Bioquímica na identificação e caracterização estrutural de centros metálicos em metaloproteínas.
Em geral, a aplicação verifica-se quando a espécie é um radical livre, se é uma molécula orgânica, ou quando possui metais de transição, em complexos inorgânicos ou metaloproteínas. Estuda também o potencial antioxidante dos alimentos e de produtos naturais.