QUI346 QUÍMICA ANALÍTICA...

18/02/2015 Mauricio X. Coutrim

QUI346 – QUÍMICA ANALÍTICA INSTRUMENTAL

Prof. Mauricio Xavier

Coutrim – DEQUI

Suporte:

http://professor.ufop.br/mcoutrim/classes/química-analítica-instrumental

Mauricio X. Coutrim

LINK: http://professor.ufop.br/mcoutrim/classes/química-analítica-instrumental

2016-1



PLANEJAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA INSTRUMENTAL – QUI 346

(Esse documento deve ser obtido em http://professor.ufop.br/mcoutrim/classes/química-

analítica-instrumental)

1o semestre / 2016 - Prof. Mauricio X. Coutrim / Turmas 31 a 33

Horário – Teoria: 2ª feira das 8:20h às 10:00h (s. 07 ICEB I). Laboratório: 4ª feira (Lab.

107)

Período: Início: 13/10/15 - Término: 23/03/16

Objetivo – Proporcionar na teoria e na prática o conhecimento das principais técnicas

analíticas a partir dos princípios químicos envolvidos e da instrumentação utilizada.

Metodologia – Aulas expositivas e dialogadas com utilização de quadro negro e projetor

multimídia para aprendizado e fixação dos conceitos. Aulas práticas desenvolvidas no

laboratório com orientação e acompanhamento do professor. Exercícios extra sala de aula.

Monitoria para auxílio nos estudos.

Avaliação – Aproveitamento com no mínimo 6,0 pontos e mais que 75% de frequência às

aulas. Realização de três avaliações escritas (a primeira e a segunda valendo 1,5

pontos cada e a terceira valendo 2,5 pontos), avaliação da parte experimental (2,5

pontos), mini avaliações (0,5 ponto) e um seminário (1,5 pontos). Alunos com menos

que 60% de aproveitamento no total das avaliações e pelo menos 75% de frequência às

aulas poderão fazer o exame especial.

2016-1


Mauricio X. Coutrim

Cronograma das aulas teóricas

* Mini avaliação extra sala de aula. Serão realizadas 10 mini avaliações totalizando 0,5 ponto.

Semana Data Assunto

1 11/04

Apresentação / Revisão de conceitos relacionados às medidas e expressão de resultados em química analítica,

atomicidade e energia radiante.

Introdução a Espectrofotometria de Absorção Molecular no UV/VIS: Princípios – Interação radiação / matéria.

2 * 18/04 Espectrofotometria de absorção molecular no UV/VIS: Fundamentação. Lei de Lambert-Beer. Espectro UV/VIS. Espécies

orgânicas e inorgânicas absorvedoras de energia. Análise química qualitativa. Instrumentação.

3 * 25/04 Espectrofotometria de absorção molecular no UV/VIS: Determinação quantitativa e aplicação da técnica. Espectrometria

de absorção molecular no Infravermelho: Fundamentação, instrumentação e aplicação.

4 02/05 NÃO HAVERÁ AULAS (DIA LETIVO DE 5ª FEIRA!!!)

5 * 09/05 Espectrometria de emissão molecular – Fotoluminescência: Fundamentação, instrumentação e aplicação.

6 16/05 1a AVALIAÇÃO (semanas 01 a 05)

7 23/05 Espectroscopia atômica. Fundamentos de espectrofotometria de emissão e absorção atômica. Atomização: importância e

tipos de atomizadores.

8 * 30/05 Fotometria de chama e de plasma indutivamente acoplado (ICP): Instrumentação, interferências, análise química

quantitativa e aplicação (determinação simultânea).

9 * 06/06 Espectrofotometria de Absorção Atômica: Espectro atômico, instrumentação, interferências, análise química quantitativa e

aplicação.

10 13/06 2a AVALIAÇÃO (semanas 07 a 09)

11 20/06 Cromatografia: Princípios da cromatografia – equilíbrio entre fases (extração Liq-Liq).

12 * 27/06 Cromatografia em fase gasosa (GC): Princípios e instrumentação.

13 * 04/07 GC: Instrumentação, determinações qualitativas e quantitativas e aplicação.

14 11/07 Cromatografia em fase líquida de alta eficiência (HPLC): Princípios e instrumentação.

15 * 18/07 HPLC: Análises qualitativas e quantitativas e aplicação. Derivatização.

16 * 25/07 Técnicas diversas de extração: Limpeza (clean up) e pré concentração de amostras).

17 * 01/08 Revisão (esclarecimentos de dúvidas). Exercícios.

18 08/08 3ª AVALIAÇÃO (semanas 11 a 18)

19 15/08 EXAME ESPECIAL

2016-1


Cronograma das aulas de laboratório

ATENÇÃO! Levar em todas as aulas práticas, além da vestimenta própria, laptop e/ou calculadora científica.

Sem. Data Tópico Exper

1 13/04 Apresentação das aulas práticas no laboratório. Obtenção de espectros de Cafeína e de ácido acetilsalicílico (AAS):

Varredura no UV/Vis

02

2 20/04 Determinação espectrofotométrica de Cafeína e de ácido acetilsalicílico (AAS) no UV 04

3 27/04 Elaboração de gráficos (curvas analíticas) no excel.

4 04/05 Determinação espectrofotométrica de ácido acetil salicílico (AAS) no Visível 05

5 11/05 Determinação simultânea na espectrometria de absorção molecular – Cafeína e AAS 08

6 18/05 Determinação de Li em comprimido por fotometria de chama – Calibração externa 10

7 25/05 Determinação de Na e K em isotônicos por fotometria de chama – Adição de padrão 11

8 01/06 Extração líquido/líquido – Eficiência, Coeficientes de partição e Razão de distribuição 12

9 08/06 Extração líquido/líquido – Eficiência, Coeficientes de partição e Razão de distribuição 12

10 15/06 A instrumentação em cromatografia gasosa (GC) e líquida (HPLC) (demonstrativa)

11 22/06 Cromatografia gasosa (GC) – avaliação da separação em GC 13

12 29/06 Cromatografia gasosa (GC) – Determinação quantitativa em GC (métodos de quantificação) 13

13 06/07 NÃO HAVERÁ AULAS (DIA LETIVO DE 6ª FEIRA!!!)

14 13/07 Cromatografia Líquida (HPLC) – Determinações qualitativa e quantitativa em HPLC 14

15 20/07 SEMINÁRIO: VALIDAÇÃO DE MÉTODOS ANALÍTICOS

16 27/07 SEMINÁRIO: VALIDAÇÃO DE MÉTODOS ANALÍTICOS

17 03/08 Avaliação escrita sobre os experimentos realizados

18 10/08 Fechamento de Notas



REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Bibliografia Básica:

SKOOG, D.A.; HOLLER, F.J.; NIEMAN, T.A. – Princípios de Análise Instrumental,

Bookman, 6ª ed., Porto Alegre, 2009.

COLLINS, C.H. (coord.) et al. – Fundamentos de Cromatografia, Editora Unicamp, 1a ed.,

Campinas, 2006.

Bibliografia Complementar:

VOGEL, A.I. – Análise Química Quantitativa, LTC Ed., Rio de Janeiro, 2002.

SKOOG, D.A.; WEST, D.M.; HOLLER, F.J.; CROUCH, S.R. – Fundamentos de Química

Analítica, Thomson Learning Ltda., 1ª ed. (8ª ed. americana), São Paulo, 2006.

HAGE, D.S.; CARR, J.D. – Química Analítica e Análise Quantitativa – Pearson Ed.

Brasil, S. Paulo, 2012.

EWING, G.W. – Métodos Instrumentais de Análise Química - Vol. 1, Edgard Blucher, 1ª

ed. (1972), 9ª reimpressão, S. Paulo, 2004.

LANÇAS, F.M. – Cromatografia em Fase Gasosa, Ed. Instituto Internacional de

Cromatografia (I.I.C.), São Carlos (http://www.iicweb.org/biblioteca.php).

CIOLA, R. – Fundamentos da Cromatografia a Líquido de Alto Desempenho, Ed.

Edgard Blücher, São Paulo, 1998.



REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Bibliografia Básica:

SKOOG, D.A.; HOLLER, F.J.; NIEMAN, T.A. – Princípios de Análise Instrumental,

Bookman, 6ª ed., Porto Alegre, 2009.

COLLINS, C.H. (coord.) et al. – Fundamentos de Cromatografia, Editora Unicamp, 1a ed.,

Campinas, 2006.

Bibliografia Complementar:

VOGEL, A.I. – Análise Química Quantitativa, LTC Ed., Rio de Janeiro, 2002.

SKOOG, D.A.; WEST, D.M.; HOLLER, F.J.; CROUCH, S.R. – Fundamentos de Química

Analítica, Thomson Learning Ltda., 1ª ed. (8ª ed. americana), São Paulo, 2006.

HAGE, D.S.; CARR, J.D. – Química Analítica e Análise Quantitativa – Pearson Ed.

Brasil, S. Paulo, 2012.

EWING, G.W. – Métodos Instrumentais de Análise Química - Vol. 1, Edgard Blucher, 1ª

ed. (1972), 9ª reimpressão, S. Paulo, 2004.

LANÇAS, F.M. –Cromatografia em Fase Gasosa, Ed. Instituto Internacional de

Cromatografia (I.I.C.), São Carlos.

CIOLA, R. – Fundamentos da Cromatografia a Líquido de Alto Desempenho, Ed.

Edgard Blücher, São Paulo, 1998.


QUÍMICA ANALÍTICA?

É o ramo da química que se preocupa com

métodos para identificar e/ou quantificar

espécies químicas presentes nos mais

diferentes tipos de amostras (matriz).


QUÍMICA ANALÍTICA

Química Analítica Qualitativa: Os métodos

qualitativos geram informações sobre a

identidade das espécies atômicas ou

moleculares ou mesmo grupos funcionais na

amostra.

Química Analítica Quantitativa: Os métodos

quantitativos proporcionam resultados

numéricos relacionados à quantidade dos

componentes na amostra. http://proquimica.iqm.unicamp.br/newpage11.htm

18/02/2015 Mauricio Xavier Coutrim 10

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)

REVISÃO!?!?


MULTÍPLOS E SUBMULTÍPLOS

Ref. 123RF BANCO DE IMAGENS ROYALTY FREE. In: http://br.123rf.com/photo_18702696_m%C3%BAltiplos-

e-subm%C3%BAltiplos-prefixos-de-tabela.html, consultado em 30/10/14

http://br.123rf.com/photo_18702696_m%C3%BAltiplos-e-subm%C3%BAltiplos-prefixos-de-tabela.html













10/04/2016 Mauricio Xavier Coutrim

INFORMAÇÕES DOS RÓTULOS

Espécie química

Concentração

Massa molar

Densidade

Informações de segurança

para o manuseio

Impurezas


ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS

Qualquer algarismo na expressão do resultado de

uma medida que esteja fora da precisão do

intervalo de confiança é considerado como

algarismo não significativo. E o último algarismo

de um valor de uma medida é considerado

algarismo duvidoso.

1 5,8 05,81

primeiro algarismo duvidoso. algarismos corretos + Algarismos significativos =



• Para toda medida deve ser estabelecido a

confiança que o valor encontrado representa para

a medida. Pois, toda medida vem acompanhada de

erros e incertezas. E esses erros podem ser

determinados e indeterminados.

• Para instrumentos de medidas graduados, se as

incertezas (intervalos de confiança) não forem

declaradas elas podem ser consideradas como

sendo metade da menor divisão.



Sempre que uma operação matemática apresentar

uma valor com mais algarismos do que os

significativos esse resultado deve ser arredondado.

Como regra geral para arrendamento o algarismo

duvidoso fica inalterado se o algarismo que lhe

precede for menor do que cinco e é aumentado de

um se esse for maior do que cinco.


ESTEQUIOMETRIA

1) Qual a massa de AgNO3 (169,9 g/mol) necessária para converter 2,33 g

de Na2CO3 (106,0 g/mol) para Ag2CO3 (275,7 g/mol)? Qual a massa de

Ag2CO3 (275,7 g/mol) que se formará?

2) Qual a massa de Ag2CO3 (275,7 g/mol) formada quando 25,0 mL de

AgNO3 (169,9 g/mol) 0,200 mol.L-1 são misturados com 50,0 mL de

Na2CO3 (106,0 g/mol) 0,0800 mol.L-1?

Eq. da reação: AgNO3 (aq) + Na2CO3 (aq) → Ag2CO3 (s) + 2 NaNO3 (aq)

É a relação entre o no de mols de reagentes e produtos

numa reação química


EXPRESSÃO DE RESULTADOS

Tipos de erros:

– Erros determinados ou sistemáticos

Erros de métodos: referem-se ao método analítico propriamente

dito. Ex.: uso inadequado do indicador, precipitado parcial

(solúvel), reação incompleta, co-precipitação, reações paralelas,

volatilização do precipitado numa calcinação, higroscopicidade

não considerada na determinação da massa da substância, etc.

Erros operacionais: são relacionados com a capacidade técnica

do analista. A inexperiência e a falta de cuidado podem ocasionar

vários erros. Ex.: perda de reagente, vidraria suja, etc.

Erros em análises químicas



– Erros determinados ou sistemáticos (cont.)

Erros pessoais (erros de analistas; ex. viragem de indicador, etc)

Erros devidos a instrumentos e reagentes: são relacionados

com imperfeições e limitações do equipamento. Ex.: peso analítico

mal calibrado, vidraria volumétrica mal calibrada, ataque de

reagentes sobre a vidraria, etc.

– Erros indeterminados

São erros aleatórios e não se consegue prevê-los nem eliminá-

los, mas, podem ser estimados estatiscamente.




Erros Aleatórios

Todas as medidas possuem erros aleatórios.

Esses erros tendem a cancelar uns aos outros, tendo

um efeito mínimo sobre o valor médio. Entretanto,

ocasionalmente podem ocorrer na mesma direção, um

grande erro líquido, positivo ou negativo.

Para um número grande de determinações, a

distribuição dos resultados das réplicas se aproxima de

uma curva gaussiana.

Uma curva gaussiana ou curva normal de erros

apresenta uma distribuição simétricas dos dados em

torno da média de um conjunto grande de dados.





Definições

Réplicas: análises da mesma amostra exatamente da mesma forma.

Mediana: é o valor central das medidas das réplicas

organizadas numa seqüência crescente ou decrescente

Média (aritmética): divisão da soma das medidas das réplicas pelo número de réplicas: Amplitude: Diferença entre o maior e o menor valor.




Definições relacionadas

Precisão: é a proximidade entre resultados obtidos exatamente da mesma forma (réplicas). É afetada pelos erros aleatórios

Exatidão: indica a proximidade entre a medida e o valor verdadeiro. É afetada pelos erros sistemáticos ou determinados

Erro absoluto: E = xi – xv ≠ desvio em relação à média = │xi – ӯ │

Erro relativo percentual: Er = ((xi – xv) / xv).100%

Valor anômalo (outlier): Resultado ocasional que difere significativamente dos resultados restantes



Ref. Bacan, N. et al. Química Analítica Quantitativa Elementar. 3ª ed, 2001.

Exatidão e Precisão



MELHOR PRECISÃO E EXATIDÃO POSSÍVEIS


Os resultados das

medidas devem ter

boa repetibilidade e

reprodutibilidade

(boa precisão) e

estarem o mais

próximo possível

do valor verdadeiro

(boa exatidão)



AVALIAÇÃO DE ERROS ALEATÓRIOS

Tratamento Estatístico (Distribuição de Gauss)

Y = e^[-(Xi – m)2.(2s)-2]. 1/(s.√(2p)), onde:

Y

Y = Probabilidade de ocorrência de um

dado valor Xi da variável X;

m = média da população;

s = desvio padrão da população;

(Xi – m) = desvio de Xi da média da

população

= desvio de Xi da média da população

em relação ao desvio padrão

s = √( ∑(xi – m)2.N-1)




AVALIAÇÃO DE ERROS ALEATÓRIOS


População é a coleção de todas as medidas de interesse:

m = média da população

d = desvio médio = ( S |Xi – m| ) / N

s = desvio padrão da população

Amostra é um subconjunto de medidas selecionadas a partir da população:

x = média da amostra

đ = estimativa do desvio médio = ( S |Xi – x| ) / N

s = estimativa do desvio padrão

Variância = DPR (desvio padrão relativo) = (s.100)/ x, em porcentagem.


N - 1


Intervalo de confiança é a faixa de valores onde se

espera encontrar a média da população (m) com

uma certa probabilidade.

– Os valores extremos dessa faixa constituem os limites

de confiança (Ex. 7,15 ± 0,25mg).

– A probabilidade de que o valor esteja nesse intervalo é

chamado de nível de confiança.

Limite de confiança da média = intervalo em que

deve se encontrar a média da população

– Quando se tem o desvio padrão (s): m =

– Quando se tem a estimat. desvio padrão (s): m =




1) Qual o desvio padrão para cada valor médio obtido?

2) Determine os Intervalos de confiança das médias


DETERMINAÇÃO QUANTITATIVA

CURVA ANALÍTICA



CURVA ANALÍTICA

Coeficiente Linear

Coeficiente Angular


A curva analítica (curva de regressão) é a melhor reta

que se ajusta aos pares ordenados (conc; sinal)


CURVA DE REGRESSÃO

CURVA ANALÍTICA


Só são considerados os

erros do equipamento

(leituras, instabilidades,

etc) -eixo y (variável

dependente)- (ey) que

são muito maiores que

os erros de

concentração (soluções

padrão preparadas com

concentrações tão

exatas quanto possível)

-eixo x (variável

independente) 10/04/2016 Mauricio X. Coutrim

CURVA ANALÍTICA


O ajuste da regressão linear

aos dados experimentais

pode ser avaliado pelo

coeficiente de correlação

linear (r ou r2 deve ser

próximo da unidade).

A equação da curva de

regressão mostra os

coeficientes angular (A) e

linear (B) com minimização de

erros: Y = AX + B Mauricio X. Coutrim

(valor experimental)

(valor predito pela regressão)

10/04/2016

CURVA ANALÍTICA


Construção da curva de regressão linear


A

B A

Equação da Curva

S = A.Cs + B

B A

CURVA ANALÍTICA

A = Coef. Angular

B = Coef. Linear

A A2


A precisão da concentração obtida depende

dos erros envolvidos na medida

X = (ῩX – B) / A, onde X = concentração da amostra e ῩX = sinal médio

2 graus de

liberdade:

A e B Desvio Padrão da Regressão

Onde, m = número de replicata, n = número

de padrões (pontos) da curva, ȳ = sinal

médio dos padrões, xi e ẋ = concentrações

individual e média dos padrões

mX é o valor esperado para a concentração da

amostra na ausência de erros determinados e t

depende do nível de confiança do resultado


CURVA ANALÍTICA

E A QUÍMICA ANALÍTICA INSTRUMENTAL?????


PODEMOS DEFINÍ-LA COMO SENDO A UTILIZAÇÃO DE UMA

INSTRUMENTAÇÃO PARA SE OBTER INFORMAÇÕES SOBRE

QUE ESPÉCIE QUÍMICA (QUALI) E QUANTO DELA EXISTE

(QUANTI) NUMA AMOSTRA!

NESSE CURSO VAMOS TRATAR PRINCIPALMENTE DAS

TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS (INTERAÇÃO DA MATÉRIA

COM ENERGIA RADIANTE) E CROMATOGRÁFICAS (TÉCNICAS

DE SEPARAÇÃO).

ENTÃO VAMOS REVISAR ALGUNS CONCEITOS JÁ

APRENDIDOS QUE ESTÃO RELACIONADOS COM A

INTERAÇÃO DA MATÉRIA COM ENERGIA RADIANTE!



Absorção Molecular no UV-Vis

Prof. Mauricio Xavier

Coutrim – DEQUI


RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA

Onda eletromagnética (vácuo: v = 2,99792.108 m.s-1)

l = comprimento de onda

A = amplitude da onda

l A

v = υ . l

υ = frequência (s-1)

l = comprimento (m, cm)

v = velocidade (m.s-1, m.cm-1)

ῡ = 1/l = no de onda (cm-1)

INTRODUÇÃO OU

REVISÃO!?!?


Determine a frequência de uma onda

viajando na velocidade da luz com

comprimento igual a 190 nm (região do UV).

(R. 1,58.1015 s-1)

Determine o número de onda da onda

descrita acima. (R. 5,263.104 cm-1)

Determine o número de ondas de um feixe

de radiação infravermelha de l = 5,00 mm.

(R. 2,00.103 cm-1)


São pacotes discretos de energia (fótons)

Cada fóton tem componente elétrica e

magnética (os campos trocam de direção

diversas vezes por segundo - frequência - no

movimento do fóton)

No vácuo todos os fótons:

– Tem a mesma velocidade: v = l . n

– Sua energia depende da frequência: E = h . n l = comprimento de onda (m)

n = frequência (s-1)

h = constante de Planck (6,62618.10-34 J.s)


Calcule a energia, em joules, de um fóton da

radiação infravermelha com l = 5,00 mm. (R.

3,98.10-20 J)

Calcule a energia dessa radiação sabendo que

ela é proveniente de 200 mL de uma substância

com concentração igual a 2,50 mmol.L-1 e que

cada molécula dessa substância contribui com

um fóton para a referida radiação. (R. 11,98 J)

Qual a faixa de energia de um fóton na região do

UV (180 a 380 nm)? (1,11.10-18J a 5,23.10-19J)


ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO

Faixa de energia dos fótons

A luz visível é parte do espectro


O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO


ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO

Diferentes faixas no UV


ENERGIA RADIANTE

Energia eletromagnética (espectro)

Origem:

– Orbital atômico (energia atômica)

– Vibração molecular (energia molecular)

– Rotação molecular (energia molecular)


ENERGIA DOS ELÉTRONS NOS ÁTOMOS

Os elétrons nos átomos possuem

diferentes energias. No estado

fundamental eles ocupam níveis

de mínima energia.

Como essa energia é quantizada

elas são discretas.

Os níveis de energia são divididos

em subníveis de energia

(Diagrama de Linus Pauling).


ENERGIA DOS ELÉTRONS NOS ÁTOMOS

Mesmo o átomo não tendo um nível (subnível) de energia ocupado por

elétrons no estado fundamental algum elétron ao receber energia

poderá vir a ocupá-lo.

O átomo de H

(hidrogênio) mesmo

com um único elétron

poderá ter qualquer

nível de energia

ocupado por ele

(diagrama ao lado).


POTENCIAL DE IONIZAÇÃO

Cada mudança do elétron

dentro do átomo requer

uma energia bem definida

e discreta que depende do

átomo (elétrons vizinhos),

da posição inicial do

elétron e de sua posição

final.

Potencial de Ionização é a

energia necessária para a

remoção de um elétron do

átomo.


POTENCIAL DE IONIZAÇÃO

Energia necessária para remover um elétron do

átomo (Ex. Primeiro potencial de ionização)

ENERGIA DOS ELÉTRONS

A energia de um elétron

num orbital atômico no

estado fundamental é

definida pelos números

quânticos (n, l, ml, ms).

Elétrons ocupando o

mesmo orbital (no máximo

dois, pelo Princípio de

Exclusão de Pauli)

possuem a mesma energia.

A forma do orbital ‘s’.

Representação das formas dos orbitais ‘p’.

Representação das formas dos orbitais ‘d’

Princípio

de

Exclusão

de Pauli

ENERGIA

DOS

ELÉTRONS


ENERGIA DOS ELÉTRONS

Orbitais moleculares são diferentes de orbitais atômicos! A energia de um elétron em um átomo depende dos demais elétrons desse átomo e do(s) outro(s) átomo(s).

Exemplo: orbital s na molécula F2.

Os orbitais atômicos geralmente se hibridizam para formarem os orbitais moleculares. Exemplo: orbitais sp2 na molécula do eteno.


ORBITAL MOLECULAR

Níveis de Energia nos orbitais moleculares

Diagrama de Energia do Orbital Molecular para a molécula de H2

(orbital ligante)

(orbital anti-ligante)


ENERGIA MOLECULAR

Os estados de energia definidos (quantizados) nas moléculas proveniente dos movimentos dos elétrons dependem da proximidade dos átomos ligados.

Potencial de energia dos elétrons na

molécula do H2

INTERAÇÃO ENERGIA MATÉRIA

Energia incidente

Energia refletida

(espalhada)

Energia transmitida

Energia absorvida

ESQUEMA SIMPLISTA DAS POSSIBILIDADES DE

INTERAÇÃO ENTRE A ENERGIA E A MATÉRIA


INTERAÇÃO RADIAÇÃO / MATÉRIA

Quando a energia de uma fonte é dirigida a um

material ocorre três formas de interação:

– Parte da energia é absorvida;

– Parte da energia é espalhada;

– Parte da energia é transmitida.

A energia absorvida promove transições

eletrônicas (estados excitados) que persistem

por um curto tempo e em seguida, devido aos

processos de relaxação, retornam ao estado

fundamental.


TRANSIÇÕES ELETRÔNICAS

As transições eletrônicas nos átomos são mais

simples que nas moléculas.

As transições eletrônicas nas moléculas são mais

complexas porque a energia que origina o

espectro provem de:

– Transições eletrônicas dos elétrons (energia

eletrônica);

– Vibrações entre os átomos (energia vibracional);

– Diversos movimentos rotacionais (energia rotacional).

ESPECTRO DE ABSORÇÃO DE ENERGIA RADIANTE


Espectros de banda (maiores interações entre os átomos

nas moléculas) são mais complexos do que os espectros

de linha (menores interações entre os átomos não ligados).

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