Em Que se Baseia a Espectrofotometria de Absorção

1. Em que se baseia a Espectrofotometria de Absorção Molecular UV/Vis? Defina os termos absorbância e transmitância e comente a relação entre eles. (1,0 ponto)

Esse tipo de técnica espectrométrica se baseia na absorção de radiação eletromagnética e relaciona os orbitais HOMO e LUMO.

A absorbância representa a quantidade de energia absorvida por uma espécie molecular a um determinado comprimento e a transmitância representa a quantidade de energia que não interage com a espécie molecular, ou seja, que não é absorvida.

A absorbância e a transmitância são parâmetros complementares, ou seja, quando a radiação não é absorvida é transmitida e o somatório dos dois representa 100% da radiação incidente.

2. Defina a lei de Lambert-Beer, descrevendo suas variáveis, e os tipos de desvios que

podem ocorrer nesta Lei. (1,5 ponto)

As variáveis envolvidas são a Absorbância (A), Absortividade molar (ε), Caminho ótico (b) e Concentração (c) e é definida com a relação diretamente proporcional da “A” com a “ε” o “b” e a “c” da amostra, ou seja, a um dado comprimento de onda a absorbância medida responderá linearmente com o tamanho do caminho ótico (cubeta) no qual a espécie absorvente está contida e a concentração dessa espécie presente nesse caminho ótico.

Essa lei apresenta algumas limitações ou desvios, que podem ser químicos ou instrumentais, como: a lei não se aplica a concentrações elevadas, o caminho ótico deve estar livre de imperfeições com ranhuras, sujidades e trincas e ser feita de materiais que não absorvam a radiação incidente. A radiação incidente deve ser monocromática, as espécies lidas não devem interagir entre si e com os solventes, as espécies devem ser quimicamente estáveis.

 

1. Faça um diagrama de blocos de um espectrofotômetro de absorção molecular de feixe duplo. Nomeie seus componentes e explique a função de cada um deles. (2,0 pontos)

Fonte de radiação: responsável pela radiação emitida, essa radiação é proveniente de lâmpadas de Deutério e/ou de Tungstênio, onde a primeira é mais amplamente utilizada na faixa do UV e a segunda na faixa do visível.

Monocromador: Utilizado para filtrar a radiação emitida, uma vez que há um espectro contínuo de emissão, após a filtração que é feita com componentes capazes de absorver os mais variados espectros emitidos, permitindo apenas a passagem do espectro desejado.

Amostra e Referência: São os compartimentos onde são colocadas a solução amostra e referência (branco), esses compartimentos devem feitos de materiais que não absorvem a radiação emitente, esses materiais são normalmente: quartzo, vidro ou acrílico.

Motor: O motor é responsável por movimentar os espelhos contidos dentro do equipamento para direcionar o feixe de radiação para o compartimento da amostra ou referência.

Detector: Responsável por transformar a radiação transmitida e converter em sinais elétricos.

Amplificador: Transformar o sinal elétrico em sinal gráfico.

4. Quais as duas fontes de radiação usadas em espectrometria UV-Vis? Qual a faixa de comprimento de onda de cada uma delas? Qual a faixa de comprimento de onda do Ultravioleta e a do Visível? (1,0 ponto)

As principais fontes de radiação são as lâmpadas de tungstênio, deutério e tungstênio-halogênio.

A faixa das lâmpadas de deutério fica entre 200-400nm, as lâmpadas de tungstênio fica entre 400-700nm.

A faixa de comprimentos de onda de 100-400 é para radiação ultravioleta e de 400-800 para a radiação visível, ou seja, aquela que pode ser vista como cores.

5. Uma amostra contendo 0.02 mmol L-1 de um analito em água foi analisada por espectrometria na região do UV/Vis. A cubeta utilizada nesta análise apresentava caminho óptico de 1 cm e o espectrofotômetro encontrava-se devidamente calibrado. O coeficiente de absortividade molar da solução da amostra é 15.000 mol L-1 cm-1. Qual a absorbância (A) esperada para esta amostra e a respectiva transmitância percentual (T%)? (1,0 ponto)

6. Os teores de fósforo presente na urina pode ser determinado por complexação deste com Mo(VI), e posterior redução do complexo fosfomolibdico para desenvolvimento da cor azul. Este complexo absorve em comprimento de onda 690 nm. Uma alíquota de 1,00 mL de urina foi tratada pelo procedimento descrito e, posteriormente, diluída a 50,00 mL.

A Tabela 1 contém os dados referentes à amostra e aos padrões de fósforo tratados de modo semelhante, e as respectivas leituras de absorbância a 690 nm. (1,5 ponto)