Lista de ExercÃ_cios de Luminescência_2017-1 (1)

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Universidade Federal de Pernambuco
Centro de Ciências Exatas e da Natureza
Departamento de Química Fundamental
Química Analítica 12
Lista de Exercícios de Luminescência
1) Defina os seguintes termos: (a) fluorescência, (b) fosforescência, (c) relaxação vibracional, (d) conversão interna, (e) conversão externa, (f) cruzamento intersistema.
a) A fluorescência é o processo de excitação de uma molécula onde ela absorve radiação a qual eleva os eletrons de valência de um orbital menos energetico para um de maior energia. Quando a molécula emite um fóton se submete a uma transição de um estado eletrônico singleto excitado para um estado inferior da mesma multiplicidade de rotação onde o eletron mantem sua orientação e seu tempo de retorno é rapido. Nela não é apresentado o campo magnetico intríseco, a molecula é diamagnetica, é observado em temperaturas ambientes e é mas comun que a fosforecência.
b) b) A fosforecência é o mesmo processo da fluorescência, ou seja, é processo de excitação de uma molécula onde ela absorve radiação a qual eleva os eletrons de valência de um orbital menos energetico para um de maior energia. Quando a molécula emite um fóton se submete a uma transição de um estado eletrônico tripleto excitado para um estado inferior da mesma multiplicidade de rotação onde o eletron muda de orientaçãono orbital, e também a molécula apresenta um momento magnetico, é paramagnetica, é observado em baixas temperturas e seu retorno ao estado fundamental é lento.
c) é o processo pelo qual uma molécula perde seu excesso de energia vibratória deixando as moleculas no estado fundamental mais baixo de um estado eletronico excitado isso ocorre de forma rapida e sem emitir radiação
d) Descreve processos intermoleculares pelo qual uma molécula passa para um estado eletrônico de energia menor sem emissão de radiação. A conversão interna parece ser eficiente quando dois níveis eletrônicos de energia estão próximos o suficiente para que haja uma superposição de níveis de energia vibracionais 
e) É um processo o qual ocorre a desativação de um estado eletrônico excitado que envolve interação ou transferência de energia, sem radiação em que uma molécula perde energia eletrônica entre a molécula excitada e o solvente ou soluto.
f) é o processo em que uma molécula em um estado de rotação muda para outro estado de rotação com quase a mesma energia total.
2) Porque a espectrofluorimetria é potencialmente mais sensível que a espectrofotometria?
R) Para a espectrofluorometria, o sinal analítico F é proporcional à intensidade da fonte P0 e à sensibilidade do transdutor. Na espectrofotometria, a absorvância A é proporcional à razão de P0 a P. Desta forma quando aumentamos P0 ou a sensibilidade do transdutor a P0 é produzido um aumento correspondente em P ou a sensibilidade a P. Assim, a relação não muda. Como resultado, a sensibilidade da fluorescência pode ser aumentada pelo aumento de P0 ou sensibilidade do transdutor, mas a absorção não muda.
3) Defina quimioluminescência. 
R) é um processo que está baseado no espectro de emissão de uma espécie excitada que é produzido como resultado de uma reação química.
4) O que é rendimento quântico ou eficiência quântica?
R) O rendimento quântico é o número de vezes que uma molécula fluoresce pelo número total de espécies excitadas.
5) Quais são as transições encontradas em compostos fluorescentes e qual delas fornece um maior rendimento quântico?
R) π* → π (entre orbital pi anti-ligante –orbital pi ligante) que apresenta maior rendimento quântico por conta do tempo de vida médio menor (tem Kf maior)
π* → n (entre orbital pi anti-ligante – orbitalnão-ligante).
6) Em condições iguais de medidas, compostos semelhantes como o fluoresceína e fenolftaleína apresentam eficiência quântica muito distintas, 1,0 e 0,2, respectivamente. Que explicação plausível você daria para este fato?
R) devido à sua maior rigidez estrutural devido aos grupos -O- de ponte, como também a influencia das estruturas aromática que são destintas onde a da fluoresceína é maior desta forma aprrsenta uma maior influencia conjugacional.
7) Explique a diferença entre espectro de emissão de fluorescência e um espectro de excitação de fluorescência. Qual se parece mais com um espectro de absorção?
R) A emissão está ligada a moléculas que foram excitadas e retornando ao seu estado fundamental emitindo fótons que são observados pela fluorescência e fosforescência. Enquanto a excitação é uma varredura dos comprimentos de onda, o qual é muito semelhante a um espectro de absorção e é observado pela quimioluminescência. 
8) Por que motivo os fluorímetros e espectrofluorímetros possuem dois filtros ou dois monocromadores, respectivamente arranjados em ângulo de 90° em relação à célula?
R) Por conta da excitação e a informação de excitação, ou seja, o primeiro monocromador fica responsável pela varredura de excitação do elétron para um estado de maior energia e o segundo monocromador fica responsável pela informação de quantidade de energia que esse elétron emitiu descobrindo o seu comprimento de onda. 
9) Por que a célula usada em medidas de fluorescência possui as quatro faces polidas, diferentemente daquelas usadas para medidas de absorção molecular no UV-visível (que possuem somente duas)?
R) isso ocorre por conta da varredura do espectro de comprimento de onda feito tendo em vista que essa informação tem que chegar no detector por meio dos monocromadores. 
10) Explique porque para medir a intensidade de fosforescência precisamos realizar um atraso de tempo apropriado e resfriar a amostra.
R) Para permitir a discriminação entre a fosforescência e a fluorescência. Ocorre esse atraso de tempo e também o resfriamento para a medida da fosforescência até que a fluorescência tenha decaído próximo a zero. E resfriamos para impedir que processos de radiação não radioativos ocorram.