Absorcao molecular

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Absorcao molecular

  1. 1. NATUREZA DA ENERGIA ELETROMAGNÉTICA Forma de energia que se propaga noespaço a enormes velocidades,normalmente em linha reta Características ondulatórias ecorpusculares
  2. 2. PARÂMETROS ONDULATÓRIOSPERÍODO (p, 1/ ν ) ⇒ tempo requerido, em segundos,para a passagem de máximos ou mínimos sucessivospor um ponto fixo no espaço. FREQÜÊNCIA ( ν ) ⇒ número de oscilações do campoque ocorrem por segundo ⇒ 1/p ⇒ depende da fonte ⇒Hz ou ciclos/s ou s -1VELOCIDADE (v i ) ⇒ velocidade com que a onda semove no meio ⇒ depende da freqüência e do meio ⇒ v i= ν λ no vácuo e no ar  c=3,00x10 8 m/s
  3. 3. PARÂMETROS ONDULATÓRIOS COMPRIMENTO DE ONDA (λ)  distância linear entre dois máximos oumínimos sucessivos de uma onda ⇒ cm, µm, nm NÚMERO DE ONDA ( ν , σ )  número de ondas por centímetro de percursono vácuo ⇒ cm -1
  4. 4. PARÂMETROS ONDULATÓRIOS  FEIXE MONOCROMÁTICO  feixe de radiação cujos raios têmcomprimentos de onda idênticos FEIXE POLICROMÁTICO  feixe de radiação constituído de raios decomprimentos de onda diferentes
  5. 5. PARÂMETROS CORPUSCULARES A radiação eletromagnética é um conjunto departículas (fótons) de determinada freqüência A energia deste fóton é dada pela equação E = h νE = energia (unidade = erg)h = 6,624x10 -24 erg.sν = freqüência
  6. 6. ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO  É o arranjo ordenado das radiaçõesconforme seus comprimentos de onda  O espectro foi dividido em váriasregiões conforme a origem das radiações,as fontes e os instrumentos
  7. 7. ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO Região Comprimento de Onda (nm)Ultra-Violeta Afastado 10 - 200Ultra-Violeta Próximo 200 - 380Visível 380 - 780Infravermelho Próximo 780 - 3000Infravermelho Médio 3000 - 30000Infravermelho Afastado 30000 - 300000Microondas 300000 - 1000000000Joint Committee on Nomenclature in Applied Spectroscopy
  8. 8. ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO 300 Visível 800 Raios Raios cósmicos gama Raios X UV IR Microondas Ondas de rádio10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 102 103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 Energia Comprimento de onda
  9. 9. ESPECTRO VISÍVEL As radiações de 800 nm até 300 nm sãodetectadas pelo olho humano Essas radiações também são chamadas deLUZ BRANCA 300 nm 800 nm
  10. 10. Interação da RadiaçãoEletromagnética com a Matéria Não Quantizada  Reflexão  Refração  Dispersão  Espalhamento
  11. 11. Interação da Radiação Eletromagnética com a Matéria QuantizadaABSORÇÃO DE RADIAÇÃO processo no qual energia eletromagnética étransferida para átomos, íons ou moléculas quecompõem a amostra
  12. 12. Interação da Radiação Eletromagnética com a Matéria  ABSORÇÃO ATÔMICA Absorção da energia eletromagnética porátomos  espectros de linhas  transiçõeseletrônicas de um ou mais elétrons ABSORÇÃO MOLECULAR Absorção da energia eletromagnética pormoléculas  espectros de bandas E t = Evibracional + Erotacional + Eeletrônica
  13. 13. ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO MOLECULAR NO ULTRAVIOLETA-VISÍVEL Método baseado  na medida da energia eletromagnética absorvida por soluções iônicas ou moleculares Incidência da radiação monocromática sobre meio homogêneo b Io I Refletida Absorvida Transmitida Io = Feixe incidente I = Feixe transmitido
  14. 14. ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO MOLECULAR NO UV- VISÍVEL A LEI DE LAMBERT “Quando a luz monocromática passa através de um meiotransparente, a taxa de decréscimo da intensidade coma espessura do meio é proporcional à intensidade daluz.” A LEI DE BEER“A intensidade do feixe de luz monocromática decresceexponencialmente à medida que a concentração dasubstância absorvente aumenta aritmeticamente.” Log Po/P =abc Lei de Lambert- Beer
  15. 15. ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO MOLECULAR NO UV- VISÍVEL  de radiação incidente eT= transmitância  fração transmitida pela solução T = P/Po A= absorvância  logaritmo decimal da razão entre o poder radiante incidente e o transmitido Relação entre transmitância e absorvância .A= log Po/P= log 1/T A= - Log T
  16. 16. ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO MOLECULAR NO UV- VISÍVEL  Relação entre absorvância e concentração  A = abc = εbca= absortividade (dependente de b e c) b= comprimento do caminho ótico c= concentração das espécies absorventes ε = absortividade molar  unidades de c e b são,respectivamente, moles/litro e cm
  17. 17. LEI DE BEER A radiação incidente é monocromáticaAs espécies absorventes comportam-seindependentemente em relação ao processo deabsorçãoA absorção ocorre em um volume uniforme de secçãotransversalO índice de refração da solução independe daconcentração Concentração menor que 10 -2 M ( < 10 -2 M )
  18. 18. REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DA LEI DE BEER  Absorbância ( A ) Curva analítica y = 0,0476x + 0,0016 0,300 R2 = 0,9999 0,200 0,100 0,000 0 2 4 6 Concentração ( c )
  19. 19. ESPECTROFOTOMETRIA DEABSORÇÃO MOLECULAR NO UV- VISÍVEL 
  20. 20. DESVIOS DA LEI DE BEER  Não constância na relação A/C Considerações feitas para dedução da lei nãopodem ser rigorosamente seguidas na prática Índice de refração não permanece constantequando as concentrações são altas Radiação não monocromática
  21. 21. DESVIOS DA LEI DE BEER REAIS Manifestam-se principalmente para valoreselevados de concentração (C > 10 -2 M )Interação entre os centros absorventeIndice de refração APARENTESQuímicosInstrumentais
  22. 22. Componentes 
  23. 23. Fonte de radiação( características)Radiação na faixa espectral desejada (emissão)Emissão estávelPotência suficiente ( maior potência < amplificaçãodo sinal)Filamento de tungstênio (375 a 2000 nm)Deutério (200 a 400 nm)Arco de xenônio (200 a 1000 nm)
  24. 24. Filtros e monocromadores Filtros de absorção (Isolam uma banda espectral ),largura espectral de 30 a 50 nm e transmitânciamáxima de 5 a 20 % . Vidros coloridos ou peliculasde gelatina contendo corantes.Filtros de interferência ( isolam faixa espectral maisestreita) Baseiam-se nos fenômenos de interferênciapara isolar uma faixa espectral desejada.
  25. 25. Monocromadores Componentes: fenda de entrada, fenda de saída esistema de dispersão ( Prisma ou rede)
  26. 26. Monocromadores Componentes: fenda de entrada, fenda de saída esistema de dispersão ( Prisma ou rede)
  27. 27. Monocromadores Componentes: fenda de entrada, fenda de saída esistema de dispersão ( Prisma ou rede)
  28. 28. Porta amostra- cubetas Cubetas- recipiente que contem a amostraQuartzo, silica fundida- Região UV-VisVidro a base de borosilicatos- Região VisForma e tamanhoRetangulares (1,2 ,5 cm )Cilíndricas ( usadas em instrumentos simples,devem ser colocadas sempre na mesma posição)
  29. 29. Detectores - Celula fotovoltaicaCaracterísticas- baixo custo, sem fonte externa dealimentação, sujeito a fadiga ( resposta decrescequando exposta a iluminação continua)
  30. 30. Detectores - Celula fototuboCaracterísticas- Corrente gerada é diretamenteproporcional ao poder radiante .Amplificação dosinal de resposta é facil
  31. 31. Detectores - Celula fotomultiplicadoraCaracterísticas- poder de amplificação alto implicaque o poder radiante pode ser pequeno (potênciaradiante pode ser 200 vezes menor do que o do fototubo)
  32. 32. VANTAGENS  aplicação extensiva a muitos elementos químicos  instrumentação relativamente barata as amostras podem ser de natureza inorgânica ou orgânica disponibilidade de métodos simultâneos e contínuos intervalo de aplicação :10-3 a 10 -6 M tempo gasto por análise: moderado Custo : relativamente baixo Tipo de amostras: sólidas liquidas e gasosas
  33. 33. Referências bibliográficas•SKOOG.D.A,HOLLER,F.J.,NIEMAN,T. A .-Princípios de AnáliseInstrumental, 5a ed. Bookman,2002•SKOOG.D., WEST,D.M.&HOLLER,F.J. Fundamentals ofAnalytical Chemistry, Saunders College Publ.t th Ed.NY,1996•Harris,D.C. Análise Quimicas Quantitativa, 5a ed. LTCeditora,RJ,Brasil, 2001•Cienfuegos,F.Vaitsman,D.Análise Instrumental, EditoraInterciência, RJ,2000.
  34. 34. OBRIGADA !!!!

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