Este documento descreve os fundamentos da espectrofotometria atômica, incluindo a interação da radiação eletromagnética com a matéria, os tipos de espectros, a história da espectroscopia e os processos de absorção e emissão.

1. Espectrofotometria Atômica -
Fundamentos e Instrumentação
Patrocinadores:
Instrutores ± Msc Nilton Pereira Alves
Dsc Denílson de Nogueira de Moraes

2. 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

3. Radiação Eletromagnética
Energia do Fóton
E = hR
h = Constante de Planck (6,626 x 10-34 J.S)
R = freqüência (sec-1)
PR = c
c = velocidade da luz
P = comprimento de onda Unidades comuns
Quando P aumenta, R e a energia do
Qm = 10-6 m
fóton diminuem
nm = 10-8 m
Å = 10-10 m

4. Onda Eletromagnética - Luz

5. Tipos de Espectros

7. Espectro Solar - Contínuo

8. Espectro de Linhas - Atômico

9. Radiação Eletromagnética
Tipo Comprimento Interação
de onda
K < 10 nm emissão nuclear
Raios -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

10. 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 ou
molécula 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.
.

11. História da Espectroscopia
Associada com o início dos
estudos sobre a luz no
século XVII
Invenção do
espectroscópio em 1859

12. Isaac Newton - (1643-1727)

14. Newton foi o
primeiro
cientista a
descobrir que a
luz branca e
composta de
outras cores de
luz

15. História

16. 1862 - Inventores do Espectroscópio e
Fundadores da Análise Espectroscópica
G.
Kirchhoff
R. W.
Bunsen

18. A partir da invenção do espectroscópio vários
elementos foram descobertos:
Césio ± 1859 ± Hirchhoff e Bunsen
Rubídio ± 1861 - Hirchhoff e Bunsen
Tálio ± 1861 - William Crookes
Indio ± 1863 ± Ferdinand Reich
Hélio ± 1868 ± Sir Norman Lockyer (Sol)
Praseodímio e Neodímio ± 1882 ± Baron von
Welsbach
Holmio ± 1878 ± Homio - Cleve

20. Cloreto de Alumínio Cloreto de Cálcio
Cloreto de Cobre Cloreto de Lítio

21. Cloreto de Sódio
Cloreto de Estrôncio
Cloreto de Manganês (II) Cloreto de Magnésio

22. Espectro - Césio
Espectro - Rubídio
Espectro - Indio

23. Espectro - Tálio
Litio
Estrôncio
Cálcio
Sódio

24. Bário
Molibdênio
Boro
Fósforo
Zinco
Telúrio

25. Antimônio
Chumbo
Cobre
Selênio
Arsênio
Potássio

26. Espectrofotômetro Rudimentar ± Absorção molecular

27. Modelos Atômicos

28. Os Processos de Absorção
A luz é absorvida somente quando a energia
corresponde a energia necessária para provocar uma
transição na substância.
Transições nas substâncias podem ser:
· Eletrônicas
· Vibracionais
· Rotacionais
As duas últimas somente são observadas em
moléculas

29. Os Processos de Absorção
Eletrônico
Mudanças nas distribuições dos elétrons de átomos ou moléculas.
Molecular
T p T W pW
Atômico

30. Os Processos de Absorção
y Vibracional
Mudanças nas distâncias de separações entre
os núcleos (comprimentos das ligações) - IV
A B A B
y Rotacional
Mudanças na energia de uma molécula na
forma de rotações ao redor de um centro de
gravidade

31. Os Processos de Absorção
A absorção de luz é um processo complicado.
Cada estado eletrônico é subdividido em um número de
subníveis vibracionais.
Por sua vez, cada subnível vibracional é dividido em
subníveis rotacionais.

32. Os Processos de Absorção

33. Os Processos de Absorção
Com 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.

34. Os Processos de Absorção

35. Processos de Emissão
Átomos, íons e moléculas podem ser
excitados por vários processos
Quando eles ³relaxão´ ocorre a
³devolução do excesso de energia.
Em alguns casos o relaxamente resulta na
emissão de radiação.
O tipo de emissão EM é característico da
espécie.