Experimento 1 - ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO MOLECULAR EM REGIÃO DE VISÍVEL: ASSOCIAÇÃO ENTRE COR E COMPRIMENTO DE ONDA

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ETEC SUZANO
Experimento n° 01
ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO MOLECULAR EM REGIÃO DE VISÍVEL: ASSOCIAÇÃO ENTRE COR E COMPRIMENTO DE ONDA
Ramon Christiano de M. Candido N°28
Turma: 02 - 3º QUIT - Profº: Marli Emiliano
 Disciplina: Análise Química Instrumental
Data do experimento: 14/08/2013
Data de entrega: 21/08/2013
Suzano 2013
1.0 OBJETIVO: 
Entender e aprender as técnicas de utilização do espectrofotômetro de absorção molecular em região do visível, verificando a relação entre cor e comprimento de onda calculando a energia de radiação. 
2.0 INTRODUÇÃO TEÓRICA:
A espectrofotometria pode ser definida como toda técnica analítica que usa a luz para medir as concentrações das soluções, através da interação da luz com a matéria.
A luz de uma maneira geral é mais bem descrita como sendo uma radiação eletromagnética  em virtude de sua natureza dualística. Ou seja, ela existe e tem um comportamento de campos elétricos e magnéticos oscilantes como a figura abaixo representa:
Figura 1: Comportamento de campos elétricos e magnéticos oscilantes da luz.
Onde:
O comprimento de onda (λ) é distancia em metros, de um pico ao outro da onda;
A frequência (v) é o grau de oscilação das ondas, em função da velocidade da luz no vácuo que é representada pela constante c (c=2, 998×108m. s-1). De modo que:
λ . v = c → Onde: v = 
Figura 2: Combinação de todas as sete cores do espectro visível.
Figura 3: Comprimento de onda correspondente as radiações e frequências.
A técnica espectroscópica é baseada na no aumento de energia em função do aumento da frequência da radiação incidida. Quando uma espécie química absorve energia na forma de fótons, seus elétrons ficam excitados e ocorre uma transição de um orbital de mais baixa energia para outro de maior energia.
Tabela 1: Coloração, comprimento de onda e frequência das faixas de luz visível.
	Coloração
	Comprimento de onda (nm)
	Frequência (THz)
	Vermelho
	625 a 740
	480 a 405
	Laranja
	590 a 625
	510 a 480
	Amarelo
	565 a 590
	530 a 510
	Verde
	500 a 565
	600 a 530
	Ciano
	485 a 500
	620 a 600
	Azul
	440 a 485
	680 a 620
	Violeta
	380 a 440
	790 a 680
Baseia-se a técnica espectroscópica no aumento de energia em função do aumento da frequência da radiação incidida. 
 Lei de Lambert-Beer
A “força vital” da espectrofotometria está fundamentada na lei de Lambert-Beer, que estabelece:
“A absorbância é diretamente proporcional à concentração da solução de amostra.”
Figura 4: Esquema da espectrofotometria.
Ou seja:
A= ε.b.c
Onde:
A: é a absorbância;
ε: é a absorbitividade molar em unidades de L mol-1 cm-1;
b: é o comprimento do caminho da amostra, isto é, o comprimento do caminho que a luz tem que atravessar na cuba ou qualquer recipiente onde esteja a solução;
c: é a concentração do elemento que absorve, na solução, expressado em mol L-1.
Os componentes principais de um espectrofotômetro são apresentados e suas respectivas funções:
Fonte de Luz: é composta por uma lâmpada de deutério e uma lâmpada de tungstênio (semelhante à lâmpada de carro). A lâmpada de deutério emite radiação UV e a de tungstênio emite luz visível.
Monocromador:  alguns espectrofotômetros ainda possuem um prisma como monocromador, porém os mais modernos possuem dispositivos eletrônicos que transformam a luz incidida em vários comprimentos de onda, em um só comprimento, ou seja, a luz monocromática.
Figura 5: Cubetas de 1cm utilizadas em espectrofotometria.
Cubeta: é o recipiente propício para conter a amostra que será utilizada na análise, as cubetas podem ser de quartzo, vidro e acrílico, porém recomenda-se que seja usada uma cubeta de quartzo por que o vidro e o plástico absorvem UV e causa a reflexão da luz visível.
Detector: o detector é um dispositivo que detecta a fração de luz que passou pela amostra e transfere para o visor e para o computador acoplado ao aparelho.
3.0 PARTE EXPERIMENTAL:
3.1 MATERIAIS E REAGENTES UTILIZADOS:
Espectrofotômetro de feixe simples monocromático (NOVA 1600 UV - Nova Instruments);
Papel macio de folha dupla;
3.2 PROCEDIMENTOS:
Deixou-se ao alcance o papel macio de folha dupla.
Colocou-se o papel macio de folha dupla no monocromador, situada no compartimento de amostras e selecionou-se o comprimento de onda (λ) de 20 em 20 nm, entre 400 a 700 nm. 
Depois anotou-se a cor visualizada no espectrofotômetro, comparando-os comprimentos de onda. Logo após, calculou-se à energia (joules) e buscou-se referências da cor absorvida de acordo com cada comprimento de onda.
4.0 DADOS OBTIDOS:
As cores observadas no espectrofotômetro compararam-se com as encontradas na literatura, com o comprimento de onda (λ), calculando-se assim à quantidade de Energia (joules) através da equação de Planck:
E = h.v→ Onde: v = 
Tabela 2: Valores experimentais do comprimento de onda (λ), Energia de radiação emitida (E), coloração obsevada e referências da coloração na literatura.
	λ (nm)
	E (joules)
	Cor Emergente
	Referência de coloração
	400
	4,95.10-19
	Lilás
	Verde- amarelo
	420
	4,71.10-19
	Roxo
	amarelo
	440
	4,50. 10-19
	Violenta
	Laranja
	460
	4,30. 10-19
	Azul
	Laranja
	480
	4,12. 10-19
	Azul esverdeado
	Vermelho
	500
	3,96. 10-19
	Verde azulado
	Púrpura
	520
	3,81. 10-19
	Verde 
	Violeta
	540
	3,66. 10-19
	Verde claro
	Violeta
	560
	3,54. 10-19
	Verde amarelado
	Violeta-azul
	580
	3,41. 10-19
	Amarelo
	Azul
	600
	3,30. 10-19
	Laranja 
	Azul
	620
	3,19. 10-19
	Vermelho
	Azul-verde
	640
	3,09. 10-19
	Vermelho escuro
	Azul-verde
	660
	3,00. 10-19
	Vermelho 
	Azul-verde
	680
	2,91. 10-19
	Vermelho 
	Verde
	700
	2,82. 10-19
	Vermelho 
	Verde
Gráfico 1: Faixa estudada de Energia de radiação emitida (E) vs. Comprimento de onda (λ).
5.0 DISCUSSÕES DE DADOS:
Observou-se que durante o experimento algumas cores observadas não mudavam suas tonalidades, mas podemos dizer que essas tonalidades não eram tão transparentes e visíveis a olho nu. Percebeu-se também que a referência de acordo com a literatura sobre a cor emergente não era a mesma, muitas vezes isso ocorre por conta do comprimento de onda. Durante essa parte notou-se que quanto menor o comprimento de onda maior será a energia de radiação emergida.
Existem várias possibilidades de erros em relação a cor emergente e fatores que interferem na leitura, como erro pessoal (desvio ocular), ambiente claro e limpeza do aparelho.
 
CONCLUSÃO:
Com base nos resultados concluiu-se que em comparação com a literatura referente o método não é valido, mas temos fatores que interferem esses valores, sendo assim difícil criar um paralelo entre literaturas e experimentos. A finalidade desse experimento não era validar método, mas sim aprender as técnicas de manuseio e identificar diferentes cores emitidas no espectrofotômetro de acordo com o comprimento de onda, calculando-se assim a energia de radiação emitida por meio do comprimento de onda. 
7.0 BIBLIOGRAFIA:
CAVALHEIRO, Carlos Alexandre – Espectro Visível – Óptica – Física – InfoEscola. Disponível em: <http://www.infoescola.com/fisica/espectro-visivel/> Acesso em: 17 de agosto de 2013 às 15h43min.
Emiliano, Marli – Espectrofotometria de UV Visível – Química Instrumental – Química – Acesso em: 17 de agosto de 2013 às 17h18min.
Física, Só – Óptica – Refração da Luz – Luz e Frequência – Física. Disponível em:<http://www.sofisica.com.br/conteudos/Otica/Refracaodaluz/cor_e_frequencia.php>Acesso em: 17 de agosto de 2013 às 18h05min.