Aula 05 Espectrofotometria Uv Vis
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ESPECTROFOTOMETRIAUV-VISÍVELBruno L. Cortez de Souza
Departamento de Engenharia Química – DEQUI
ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA – EEL/USP
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Fundamentos da Espectrofotometria
“Uma maneira boa de cutucar moléculas, é com radiação eletromagnética (luz)”
A espectrofotometria faz parte da classe dos métodos analíticos que baseiam-se na interação da matéria
com a energia radianteLuz
incidenteLuz
emergente
Luz absorvida
Perdas: - reflexões - dispersão -absorção
•Boa sensibilidade
•Baixo custo de análise
•Fácil operação•Equipamentos
robustos
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Fundamentos da Espectrofotometria
• Propriedades da luz
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Fundamentos da Espectrofotometria
• Absorção de Luz
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Espectro Eletromagnético
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Fundamentos da Espectrofotometria
• Absorção de radiação eletromagnética
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Fundamentos da Espectrofotometria
• Porque ocorre o fenômeno da absorção? • Moléculas que apresentam elétrons que podem ser
promovidos a níveis de energia mais elevados mediante a absorção de energia– TRANSIÇÕES ELETRÔNICAS
• Níveis discretos de energia são absorvidos devido à vibrações e rotações das moléculas– ROTACIONAL E VIBRACIONAL
• Por este motivo não se observa uma linha de absorção nítida, mas sim uma banda de absorção– ESPECTRO UV-VISÍVEL
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Transições Eletrônicas
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Energia Rotacional e Vibracional
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Espectro UV-Visível
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Fundamentos da Espectrofotometria
• Dois requisitos devem ser observados para que uma determinada radiação possa ser absorvida por uma molécula:
• 1 - A radiação incidente deve ser de freqüência equivalente aquela rotacional ou vibracional, eletrônica ou nuclear da molécula,
• 2 - A molécula deve ter um dipolo permanente ou um dipolo induzido, ou seja, deve haver algum trabalho que a energia absorvida possa fazer.
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Cores de RadiaçãoRegião do Visível
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Espectros de absorção de diferentes substâncias
Espectros de absorção diferentes substâncias
(1: bacterioclorofila; 2: clorofila a; 3: clorofila b; 4: ficoeritrobilina; 5: beta-caroteno)
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Teoria da Espectrofotometria
• Lei de Lambert • Lei de Beer
1 cm
IoIT1
Io IT3
3 cm
solução 10 g/l
IoIT1
solução 20 g/l
IT2Io
It = Io 10-Kl It = Io 10-K´c
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Lei de Beer-LambertA espectroscopia de absorção molecular está
baseada na medida de absorbância (A) ou transmitância (T), que estão relacionadas
através das equações:
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Lei de Beer-Lambert
A absorbância é muito importante porque ela é diretamente proporcional à concentração, c, de espécies absorventes de luz na amostra
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Desvios da Lei de Beer-Lambert
• LIMITAÇÃO REAL– A Lei é válida somente para baixas concentrações– Altas concentrações = Interação entre as moléculas afeta a
distribuição de carga, alterando o coeficiente de absortividade molar
• DESVIO QUÍMICO– Surgem quando um analito se dissocia, se associa ou reage
com um solvente para dar um produto que tem um espectro de absorção diferente
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Desvios da Lei de Beer
– DESVIO INSTRUMENTAL• A lei só é válida para radiação monocromática, ou seja,
para um único comprimento de onda ()
Como minimizar o desvio?• Escolher a região onde o é constante na região
selecionada
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Partes Essenciais de um Espectrofotômetro
• Fontes de radiação;• Monocromador;• Compartimento de
amostra;• Detector.
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Espectrofotômetros
Feixe Simples
Feixe Duplo
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Espectrofotômetros com duplo feixe
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Espectrofotômetros com duplo feixe
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Fontes de Radiação
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Sistema Óptico
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Celas de Medida
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Detectores
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Detectores
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Detectores
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Espectrofotômetros Portáteis
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Absorção Seletiva de Compostos Orgânicos e Inorgânicos
A. Compostos Inorgânicos
ABSORÇÃO SELETIVA
B. Compostos Orgânicos
• Cromóforos
• Auxócromos
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Cromóforos Representativos
Composto Cromóforo max (nm) Log ε
Octeno-3 C=C 185 , 230 3,9
Acetileno C=C 173 3,8
Acetona C=O 188 , 279 2,9 , 1,2
Acetato de diazoetila N=N 252 , 371 3,9 , 1,1
Butadieno C=C-C=C 217 4,3
Crotonaldeído C=C-C=O 217 , 321 4,2 , 1,3
Dimetilglioxina N=C-C=N 226 4,2
Octatrienol C=C-C=C-C=C 265 4,7
Decatetraenol [-C=C-]4 300 4,8
Vitamina A [-C=C-]5 328 3,7
Benzeno 198 , 255 3,9 , 2,4
1,4-Benzoquinona C C 245 , 285 , 435 5,2 , 2,7 , 1,2
Naftaleno 220 , 275 , 314 5,0 , 3,7 , 2,5
Difenilo 246 4,3
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Análises Quantitativas
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Análises Quantitativas
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Análises Quantitativas
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Titulações Espectrofotométricas
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Análise Qualitativa
240 250 260 270 280 290 300
Comprimento de onda (nm)
2,0
2,2
2,
4
2,
6
2,
8
3
,0
3
,2
Log
ε
A ou B
C
D
C5H11
C5H11
OH
C5H11
R
OH OH
R
OH
C5H11
OH
OH
OHOH
(A) (B)
(C) (D)
Espectro de absorção do canabidiol comparado com outros fenóis.