Espetrofotometria UV - Visível

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ProfProfaa. . NedjaNedja Suely FernandesSuely Fernandes
2014.12014.1
Natal/RNNatal/RN
ESPECTROFOTOMETRIA 
UV-VIS
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“É um dos métodos mais usados nas
determinações analíticas em diversas áreas”.
ANÁLISE ESPECTROFOTOMÉTRICA
APLICAÇÃO
� Determinação de compostos orgânicos e
inorgânicos.
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RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA
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RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA
� Comprimento de onda (λ) – É a distância entre dois
máximos ou dois mínimos de uma onda;
� Número de onda (λ-1) – Inverso do comprimento de
onda
� Período (p) – Tempo necessário para completar um
ciclo
� Frequência (ν) – Ciclos/segundo ou Hertz
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RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA
Velocidade de propagação da luz (c) 
c = νλ
Velocidade de propagação da luz (c) 
E = hν E = hc/λ
E (Energia) e h (Constante universal de Plank) 
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ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
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PROPRIEDADES
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CORES FUNDAMENTAIS
Cor fundamental Comprimento de onda 
(nm)
Violeta
Azul
Verde
Amarelo
Alaranjado
Vermelho
400 – 450
450 – 500
500 – 570
570 – 590
590 – 620
620 – 750 
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CORES DA LUZ VISÍVEL
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“É a lei fundamental da Espectrofotometria”
LEI DE LAMBERT - BEER 
“Em um feixe de radiação eletromagnético
incidindo em um meio transparente e
homogêneo (solução), uma parte desta
radiação é absorvida pela solução, outra parte
é transmitida e outra parte é refletida”.
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LEI DE LAMBERT - BEER 
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LEI DE LAMBERT - BEER 
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LEI DE LAMBERT-BEER
Transmitância (T) 
T = P/Po
Absorbância (A) 
A= log Po/P A= - log T
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LEI DE LAMBERT-BEER
Absorbância (A) 
A = abc
a = absortividade (para c = g/L)
b = espessura do meio ou caminho ótico
c = concentração
ε = absortividade molar (para c = mol/L)
A = εbc
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RELAÇÃO ENTRE TRANSMITÂNCIA E 
ABSORBÂNCIA
TransmitânciaTransmitânciaTransmitânciaTransmitância (T)(T)(T)(T) % de Transmitância % de Transmitância % de Transmitância % de Transmitância 
(% T = 100 T)(% T = 100 T)(% T = 100 T)(% T = 100 T)
Absorbância = Absorbância = Absorbância = Absorbância = 
---- loglogloglog (T)(T)(T)(T)
0,00010 0,010 4,00
0,0010 0,10 3,00
0,010 1,0 2,00
0,10 10 1,00
0,25 25 0,602
0,50 50 0,301
0,75 75 0,125
1,00 100 0,000
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INSTRUMENTAÇÃO
FONTES DE RADIAÇÃO
COMPARTIMENTO
AMOSTRA/PADRÃO
DISPOSITIVO DE
PROCESSAMENTO DE DADOS
SISTEMA DETECTOR
MONOCROMADOR
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ESPECTROFOTÔMETRO
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FEIXE SIMPLES
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FEIXE DUPLO
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FONTES DE RADIAÇÃO
� LÂMPADA DE FILAMENTO DE TUNGSTÊNIO.
Uso na região do visível
� LÂMPADA DE DESCARGA DE HIDROGÊNIO OU DE
DEUTÉRIO.
λ = 180 – 370 nm
UV
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TIPOS DE FONTES
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MONOCROMADOR
� Filtro
� Prismas
� Grades de difração
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MONOCROMADOR
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TIPOS DE CÉLULAS
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ESPECTRO DE ABSORÇÃO
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ESPECTRO DE ABSORÇÃO DO KMnO4
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REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DA LEI DE 
BEER PARA UMA SOLUÇÃO DE KMnO4
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REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DA LEI DE 
BEER PARA UMA SOLUÇÃO DE KMnO4
ESPECTRO DE ABSORÇÃO
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DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO
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EXERCÍCIOS
1) Um cientista pretende estudar uma substância
química cuja transição de energia ocorre em 4,5 x 1014
Hz. Quais são o comprimento de onda (em nm) e o
número de onda (em cm-1) da radiação eletromagnética
que serão necessários para estudar essa transição? Que
tipo geral de radiação (visível, ultravioleta, etc.) será
necessário nesse experimento?
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EXERCÍCIOS
2) O comprimento de onda mais intenso de luz que chega
à Terra vindo do Sol tem um comprimento de onda cerca
de 500 nm. a) Qual é a frequência dessa luz no espaço?
b) Qual é o número de onda dessa luz?
RESPOSTA
a) 6,00 x 1014 Hz e b) 2,00 x 104 cm-1
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EXERCÍCIOS
3) Uma solução 7,25 x 10-5 mol/L de KMnO4
(Permanganato de potássio) apresenta uma transmitância
de 44,1% quando medida em uma célula de 2,10 cm no
comprimento de onda de 525 nm. Calcule (a)
absorbância dessa solução e (b) a absortividade molar
do KMnO4.
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EXERCÍCIOS
2) Encontre a absorbância (A), transmitância (T) de uma
solução 0,00240 mol/L de uma substância com
coeficiente de absortividade molar de 313 M-1cm-1 numa
célula com 2,00 cm de caminho ótico.
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EXERCÍCIOS
3) A transferrina é uma proteína transportadora de
ferro encontrada no sangue. Uma solução de
transferrina exibe uma absorbância de 0,463 em 470
nm em uma célula de 1,000 cm. Calcule a concentração
de transferrina em mol/L. εεεε = 4.170 M-1cm-1.
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EXERCÍCIOS
4) Preparou-se uma solução de um composto de massa
molar 130 g mol-1, dissolvendo-se 8,125 mg em álcool
etílico e completando o volume até 250 mL de solução.
O espectro no UV foi medido em uma célula de 1,0 cm.
A absorbância (A) do máximo foi de 0,45. Qual é o
coeficiente de extinção molar.
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EXERCÍCIOS
5) O hexano puro possui absorbância no ultravioleta
desprezível acima de um comprimento de onda de 200
nm. Uma solução preparada dissolvendo-se 25,8 mg de
benzeno (C6H6 e massa molar = 78,114 g/mol) em
hexano diluindo-se a 250 mL tem um pico de absorção
em 256 nm e uma absorbância de 0,266 numa célula de
1,000 cm. Encontre a absortividade molar do benzeno
neste comprimento de onda.
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EXERCÍCIOS
6) Uma amostra de hexano contaminada com benzeno
apresentou uma absorbância de 0,070 em 256 nm numa
célula de 5,000 cm de espessura. Encontre a
concentração de benzeno em miligramas por litro. Utilize
o valor de εεεε encontrado no exercício anterior.
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EXERCÍCIOS
7) Calcule a absortividade molar de um analito se uma
solução de 3,40 x 10-4 mol/L dessa substância química
for colocada em uma célula de amostra com caminho
ótico de 5,0 cm for determinado que seu valor para % T
e de 67,4 em 450 nm.
εεεε = 124 L/mol.cm
RESPOSTA
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EXERCÍCIOS
8) Calcule a concentração de um analito em solução
colocado em uma célula de amostra de 1,00 cm de
largura se a absorbância medida da amostra for 0,367
e o analito tiver uma absortividade molar conhecida de
6,87 x 103 L/mol.cm.
C = 5,34 x 10-5 mol/L
RESPOSTA
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EXERCÍCIOS
9) Os resultados a seguir foram obtidos por um químico
clínico ao medir morfina em 285 nm usando um cadinho
quadrado de 1,00 cm como recipiente da amostra.
ConcentraçãoConcentraçãoConcentraçãoConcentração de morfinade morfinade morfinade morfina
(mol/L)(mol/L)(mol/L)(mol/L)
AbsorbânciaAbsorbânciaAbsorbânciaAbsorbância
5,0 x 10-5 0,229
1,0 x 10-4 0,308
2,0 x 10-4 0,467
5,0 x 10-4 0,94222
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Prepare um gráfico para esses dados. Use o gráfico
para determinar a concentração de morfina em uma
amostra desconhecida que fornece uma medida de
absorbância de 0,615 nesse ensaio.
C = 2,94 x 10-4 mol/L
RESPOSTA
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Bibliografia
� HARRIS, D. C., Análise Química Quantitativa. 7a ed. Rio de
Janeiro. LTC editora. 2008.
� MENDHAM, J., DENNEY, R. C., BARNES, J. D., THOMAS, M. J.
k., VOGEL - Análise Química Quantitativa. 6ª ed. Rio de
Janeiro. LTC editora. 2002.
� BACCAN, M., ANDRADE, J.C., GODINHO, O. E. S., BARONE, J.
S. Química Analítica Quantitativa Elementar, 3a ed. São Paulo.
Editora Edgard Blucher Ltda. 1992.
� SKOOG, D. A., WEST, D. M., HOLLER, F. J., CROUCH, S. R.,
Fundamentos de Química Analítica, 8a ed. São Paulo. Thomson.
2006.