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Espectrofotometria Atômica -
Fundamentos e Instrumentação
Patrocinadores:
Instrutores ± Msc Nilton Pereira Alves
Dsc Denílson de Nogueira de Moraes
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Métodos Espectrofotométricos
São um conjunto de técnicas
relacionadas com a interação da
radiação eletromagnética e a matéria.
Existem muitos tipos de métodos
baseados em interações atômicas e
moleculares:Absorção
Emissão
Fluorescência
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Energia do Fóton
E = hRh = Constante de Planck (6,626 x 10-34 J.S)R = freqüência (sec-1)
PR = c
c = velocidade da luz
P = comprimento de onda
Quando P aumenta, R e a energia dofóton diminuem
Unidades comuns
Qm = 10-6 mnm = 10-8 mÅ = 10-10 m
R adiação Eletromagnética
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Onda Eletromagnética - Luz
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Tipos de Espectros
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Espectro Solar - Contínuo
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Espectro de Linhas - Atômico
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R adiação Eletromagnética
K < 10 nm emissão nuclear
R aios -X < 10 nm ionização atômica
UV 10-380 nm transição eletrônica
Vis 380-800 nm transição eletrônica
IV 800-100Qm ligações
Rádio metros absorção nuclear
Tipo Comprimento
de onda
Interação
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Dois tipos de interações são exploradas como base dos
métodos que deverão ser tratados a seguir:
Absorção ± a luz é absorvida por um átomo, íon oumolécula indo para um estado energético mais elevado.
Emissão ± é a emissão de um fóton pelo atómo, íon ou
molécula, retornando para um estado energético mais
baixo.
.
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História da Espectroscopia
Associada com o início dos
estudos sobre a luz no
século XVII
Invenção do
espectroscópio em 1859
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Isaac Newton - (1643-1727)
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Newton foi o
primeirocientista a
descobrir que a
luz branca e
composta de
outras cores deluz
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História
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G.
Kirchhoff
R . W.
Bunsen
1862 - Inventores do Espectroscópio e
Fundadores da Análise Espectroscópica
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A partir da invenção do espectroscópio vá
rioselementos foram descobertos:
Césio ± 1859 ± Hirchhoff e Bunsen
R ubídio ± 1861 -
Hirchh
off e BunsenTálio ± 1861 - William Crookes
Indio ± 1863 ± Ferdinand R eich
Hélio ± 1868 ± Sir Norman Lockyer (Sol)
Praseodímio e Neodímio ± 1882 ± Baron von
Welsbach
Holmio ± 1878 ± Homio - Cleve
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Cloreto de Alumínio Cloreto de Cálcio
Cloreto de Cobre Cloreto de Lítio
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Cloreto de SódioCloreto de Estrôncio
Cloreto de Manganês (II) Cloreto de Magnésio
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Espectro - Césio
Espectro - R ubídio
Espectro - Indio
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Espectro - Tálio
Litio
Estrôncio
Cálcio
Sódio
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Bário
Molibdênio
Boro
Fósforo
Zinco
Telúrio
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Antimônio
Chumbo
Cobre
Selênio
Arsênio
Potássio
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EspectrofotômetroR udimentar ± Absorção molecular
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Modelos Atômicos
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Os Processos de Absorção
A luz é absorvida somente quando a energiacorresponde a energia necessária para provocar uma
transição na substância.
Transições nas substâncias podem ser:
· Eletrônicas
· Vibracionais
· R otacionais
As duas últimas somente são observadas emmoléculas
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Os Processos de Absorção
Eletrônico
Mudanças nas distribuições dos elétrons de átomos ou moléculas.
Molecular
T p T W p W
Atômico
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Os Processos de Absorção
y Vibracional
Mudanças nas distâncias de separações entre
os núcleos (comprimentos das ligações) - IV
y
Rotacional
Mudanças na energia de uma molécula naforma de rotações ao redor de um centro degravidade
A B A B
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Os Processos de Absorção
A absorção de luz é um processo complicado.
Cada estado eletrônico é subdividido em um número desubníveis vibracionais.
Por sua vez, cada subnível vibracional é dividido emsubníveis rotacionais.
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Os Processos de Absorção
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Os Processos de AbsorçãoCom moléculas não temos um espectro de linhas e sim um espectro de
bandas devido as interações da luz com outras moléculas e com solventes.
Além das transições eletrônicas temos transições para subníveis vibracionais e rotacionais.
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Os Processos de Absorção
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Átomos, íons e moléculas podem ser
excitados por vários processos
Quando eles ³relaxão´ ocorre a³devolução do excesso de energia.
Em alguns casos o relaxamente resulta na
emissão de radiação.
O tipo de emissão EM é característico da
espécie.
Processos de Emissão
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