anÁlise quÍmica instrumental - s3-sa-east … · • É o número de oscilações completas que a...
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6°Ed.Cap. 6 Pg.147-151
6°Ed.Cap. 1 Pg.1-28
6°Ed.Cap. 24 Pg.669-690
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Espectro eletromagnético
Fonte: www.cena.usp.br/ irradiacao/espectro.htm
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Você pode se lembrar das cores noespectro visível por meio do nemônicoVELA VAIV, que abrevia Vermelho,Laranja, Amarelo, Verde, Azul, Índigo eVioleta.
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CORCOMPRIMENTO DE
ONDA
COR
COMPLEMENTAR
VERMELHO780-620nm VERDE
LARANJA 620-580nmVERDE
AZULADO
AMARELO580-560nm
AZUL
VERDE560-495nm VERMELHO
AZUL 495-465nm AMARELO
VIOLETA465-400nm
AMARELO
ESVERDEADO
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Cor absorvida e cor complementar
complementarabsorvidaLuz branca
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FUNDAMENTOS DE ESPECTROFOTOMETRIA
Espectrofotometria: Qualquer procedimento que utiliza a luz para medir aconcentração química de qualquer espécie
1. Propriedades da Luz – Radiação Eletromagnética*onda/partícula*onda: campo elétrico/magnético oscilatórios e
perpendiculares entre si
l = comprimento de onda – distância entre 2 máximos (m)
n = freqüência - no. de oscilações/seg (s-1)
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Comprimento de onda (l)
• É a distância entre dois máximos vizinhos.
• Pode ter como unidades o m (10-6 m), o nm (10-9 m) ou o A (10-10 m).
Fonte:http://aol.klickeducacao.com.br/Vestibular/02_materias/_image/fis75.gif
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Amplitude (A)
• É a distância ortogonal à direção de propagação
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Número de onda (ṽ)
• Corresponde ao número de oscilações por distância linear.
• É o inverso do comprimento de onda.
• Depende do índice de refração do meio.
• n = 1/ l
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Freqüência (n)
• É o número de oscilações completas que a onda faz a cada segundo. (unidade hertz (Hz) = ciclo/s)
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Velocidade de propagação (c)
• 3,00.108 m/s no vácuo
• n = c/l ou n = ṽ.c
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Relação entre l e n
c = velocidade da luz (2,998 x 108 m.s-1 no vácuo)
Energia: luz trafega na forma de partículas (fótons)cada fóton possui uma energia E
E = h.n
h = constante de Plank = 6,626 x 10-34 J.s
E = h.n = hc/l
Energia: diretamente proporcional a ninversamente proporcional a l
c = l.n
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Transmitância
T = I/Io
ou
T = I/Io x 100
• É a fração da luz original que passa pela amostra.
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Absorbância
A = - log T
Ou
A = -log I/Io
• É diretamente proporcional a concentração• Ver cálculo na planilha de Excel
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Dependência da Transmitância
• Depende da espessura, ou seja do caminho óptico (c).
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Dependência da Transmitância
• Com a concentração
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Dependência da Transmitância
• Números espécies absorventes
• Quando aumenta a espessura ou aconcentração, aumenta o número deespécies absorventes
• A parte da molécula que absorve a luz éconhecida como cromóforo.
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Absorbância (A) A = log Po/P = log 1/T = - log T
Ex: Ausência de absorção P = Po T = 1 A = 0
90% de luz absorvida 10% transmitida P = Po/10 A = 1
LEI DE BEERAbsorbância é diretamente proporcional à concentração da espécie absorvedora
de luz
A = e.b.c
A = absorbância (adimensional)
b = caminho ótico (cm)
c = concentração (mol.L-1)
e = absortividade molar (mol-1.L.cm-1) característico de cada substância em cada l
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Quando uma amostra absorve luz, o poder radiante (Po) do feixe de luz édiminuído
Poder radiante: Energia/unidade de tempo/unidade de área do feixe de luz(W/m2)
Fonte de
Luz
Selector de l(monocromador)
Po Amostra PDetector
bluz monocromática
um único l
P < Po
Transmitância (T): Fração original da luz que passa pela amostra
T = P/Po
0 T 1
% T = T.100
0 %T 100%
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Espectrofotômetro
• A amostra é colocada em uma cubeta devidro.
• Mede-se a intensidade da luz radiante quepassa através de uma cubeta de referênciacontendo branco (Po).
• Mede-se a amostra.
Fonte
Luminosa
Seletor de
comprimento de onda
(monocromador)
Amostra Detector de luzI0 I
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Análise
• Escolher o comprimento de onda onde a absorção é máxima.– A lei de Beer é melhor obedecida quando a absorbância é
praticamente constante dentro da faixa de comprimento deonda selecionada.
– A sensibilidade é maior na região correspondente a absorbânciamáxima.
• A maioria dos espectrofotômetros são mais exatos nos níveisintermediários de absorbância. Ajustar a concentração nestafaixa.
• Cuidados– Com o posicionamento de cubeta,– Limpeza da cubeta.– Entrada de luz externa no compartimento
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Análise
• Construir a curva analítica usando padrõesde concentrações conhecidos do analito.
• Medir as amostras de concentraçãodesconhecida.
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Calcule a absorbância e transmitância de uma solução 0,00240 mol.L-1 de umasubstância com e = 313 M-1cm-1 em uma cela com 2 cm de caminho ótico
A = e.b.c = 313 x 2 x 0,00240 A = 1,50
A = -log T log T = -A T = 10-A T = 0,0316 T = 3,16%
Espectro de absorção gráfico que mostra a variação de A com l
Cromóforo: parte da molécula responsável
pela absorção
Luz branca: todas as cores do visível –
absorção de certos l da luz branca produz cor
– l que não foram absorvidos
Lei de Beer
i) Vale p/ radiação monocromática
ii) Vale p/ soluções diluídas ( < 0,01 mol.L-1)
Sol. concentradas – proximidade entre
moléculas - interações
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0,84
0,69
0,52
0,36
0,18
Curva de calibração em espectotometro UV-Vis
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