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ANÁLISE QUÍMICA INSTRUMENTAL

Métodos espectrais e opticos. ANÁLISE QUÍMICA INSTRUMENTAL. CENTRO UNIVERSITÁRIO PADRE ANCHIETA. 6°Ed. Cap. 6 Pg.147-151. Monteiro, L. R. Apostila de Análise Instrumental, EDUSP . São Paulo. 2006. Atkins, P; Jones, L. Princípios de Química. Bookman, Porto Alegre 2001. 6°Ed.

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ANÁLISE QUÍMICA INSTRUMENTAL

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Presentation Transcript

  1. Métodos espectrais e opticos ANÁLISE QUÍMICA INSTRUMENTAL CENTRO UNIVERSITÁRIO PADRE ANCHIETA

  2. 6°Ed. Cap. 6 Pg.147-151 Monteiro, L. R. Apostila de Análise Instrumental, EDUSP . São Paulo. 2006. Atkins, P; Jones, L. Princípios de Química. Bookman, Porto Alegre 2001. 6°Ed. Cap. 1 Pg.1-28

  3. Fonte:htpp://micro.magnet.fsu.edu/primer/java/electromagnetic/electromagneticjavafigure1.jpgFonte:htpp://micro.magnet.fsu.edu/primer/java/electromagnetic/electromagneticjavafigure1.jpg

  4. Espectro eletromagnético Fonte: www.cena.usp.br/ irradiacao/espectro.htm

  5. Fonte: http://myspace.eng.br/fis/eletr/eletr616.jpg

  6. Cor absorvida e cor complementar A cor que nossos olhos percebem é sempre a cor que um determinado objeto deixa “passar”. Determinados comprimentos de onda são absorvidos e outros são transmitidos sem desvio. complementar Luz branca absorvida

  7. FUNDAMENTOS DE ESPECTROFOTOMETRIA Espectrofotometria: Qualquer procedimento que utiliza a luz para medir a concentração 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)

  8. Propriedades Ondulatórias

  9. Comprimento de onda () • 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

  10. Amplitude (A) • É a distância ortogonal à direção de propagação Fonte: http://aol.klickeducacao.com.br/Vestibular/02_materias/_image/fis75.gif

  11. Número de onda (~) • Corresponde ao número de oscilações por distância linear. • É o inverso do comprimento de onda. • Depende do índice de refração do meio. •  = 1/ 

  12. Freqüência () • É o número de oscilações completas que a onda faz a cada segundo. (unidade hertz (Hz) = ciclo/s)

  13. Velocidade de propagação (c) • 3,00.108 m/s no vácuo •  = c/ ou  = ~.c

  14. Interferência de onda • Interagem produzindo uma resultante de forças que pode ser maior ou menor dependendo das fases da onda original. Fonte: http://www.caslab.cl/spn/curiosidades/audio/imgs/constructiva.JPG

  15. Relação entre l e n c = l.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 n inversamente proporcional a l

  16. Absorciometria • Luz absorvida = Io -I Io I

  17. T = I/Io ou T = I/Io x 100 É a fração da luz original que passa pela amostra. Transmitância

  18. A = - log T Ou A = -log I/Io É diretamente proporcional a concentração Absorbância

  19. Dependência da Transmitância • Depende da espessura, ou seja do caminho óptico (c).

  20. Dependência da Transmitância • Com a concentração

  21. Dependência da Transmitância • Números espécies absorventes • Quando aumenta a espessura ou a concentração, aumenta o número de espécies absorventes • A parte da molécula que absorve a luz é conhecida como cromóforo.

  22. 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 BEER Absorbância 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

  23. Quando uma amostra absorve luz, o poder radiante (Po) do feixe de luz é diminuído Poder radiante: Energia/unidade de tempo/unidade de área do feixe de luz (W/m2) Transmitância (T): Fração original da luz que passa pela amostra T = P/Po % T = T.100 0  T  1 0  %T  100%

  24. Seletor de comprimento de onda (monocromador) I0 I Fonte Luminosa Amostra Detector de luz Espectrofotômetro • A amostra é colocada em uma cubeta de vidro. • Mede-se a intensidade da luz radiante que passa através de uma cubeta de referência contendo branco (Po). • Mede-se a amostra.

  25. 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 de onda selecionada. • A sensibilidade é maior na região correspondente a absorbância máxima. • A maioria dos espectrofotômetros são mais exatos nos níveis intermediários de absorbância. Ajustar a concentração nesta faixa. • Cuidados • Com o posicionamento de cubeta, • Limpeza da cubeta. • Entrada de luz externa no compartimento

  26. Análise • Construir a curva analítica usando padrões de concentrações conhecidos do analito. • Medir as amostras de concentração desconhecida.

  27. Calcule a absorbância e transmitância de uma solução 0,00240 mol.L-1 de uma substância com e = 313 M-1cm-1 em uma cela com 2 cm de caminho ótico A = e.b.c = 313 x 2 x 0,0240  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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