Espectrofotometria de
absorção molecular- UVVis
NATUREZA DA ENERGIA
ELETROMAGNÉTICA
 Forma de energia que se propaga no
espaço
a
enormes
velocidades,
normalmente em linha reta

Características
corpusculares
ondulatórias
e
PARÂMETROS
ONDULATÓRIOS
PERÍODO (p, 1/)  tempo requerido, em segundos,
para a passagem de máximos ou mínimos sucessivos por
um ponto fixo no espaço.
 FREQÜÊNCIA ()  número de oscilações do campo que
ocorrem por segundo  1/p  depende da fonte  Hz ou
ciclos/s ou s-1
VELOCIDADE (vi)  velocidade com que a onda se move
no meio  depende da freqüência e do meio  vi =  
 no vácuo e no ar  c=3,00x108 m/s
PARÂMETROS
ONDULATÓRIOS
 COMPRIMENTO DE ONDA ()
 distância linear entre dois máximos ou mínimos
sucessivos de uma onda  cm, m, nm
 NÚMERO DE ONDA (, )
 número de ondas por centímetro de percurso no
vácuo  cm-1
PARÂMETROS
ONDULATÓRIOS
 FEIXE MONOCROMÁTICO
 feixe de radiação cujos raios têm comprimentos
de onda idênticos
 FEIXE POLICROMÁTICO
 feixe de radiação constituído de raios de
comprimentos de onda diferentes
PARÂMETROS CORPUSCULARES
 A radiação eletromagnética é um conjunto de
partículas (fótons) de determinada freqüência
 A energia deste fóton é dada pela equação
E=h
E = energia (unidade = erg)
h = 6,624x10-24 erg.s
 = freqüência
ESPECTRO
ELETROMAGNÉTICO

É o arranjo ordenado das radiações
conforme seus comprimentos de onda

O espectro foi dividido em várias regiões
conforme a origem das radiações, as fontes
e os instrumentos
ESPECTRO
ELETROMAGNÉTICO
Região
Ultra-Violeta Afastado
Ultra-Violeta Próximo
Visível
Infravermelho Próximo
Infravermelho Médio
Infravermelho Afastado
Microondas
Comprimento de Onda (nm)
10 - 200
200 - 380
380 - 780
780 - 3000
3000 - 30000
30000 - 300000
300000 - 1000000000
Joint Committee on Nomenclature in Applied Spectroscopy
ESPECTRO
ELETROMAGNÉTICO
300
Raios cósmicos
10-6
Raios
gama
10-5 10-4 10-3
Visível
Raios X
10-2 10-1
1
10
UV
102
800
IR
103
Energia
104
Microondas
105
106
107
Comprimento de onda
108
Ondas de rádio
109
1010 1011 1012
ESPECTRO VISÍVEL
 As radiações de 800
nm até 300 nm são
detectadas pelo olho humano
 Essas radiações também são chamadas de LUZ
BRANCA
300 nm
800 nm
Interação da Radiação
Eletromagnética com a Matéria

Não Quantizada
 Reflexão
 Refração
 Dispersão
 Espalhamento
Interação da Radiação
Eletromagnética com a Matéria
 Quantizada
ABSORÇÃO DE RADIAÇÃO
 processo no qual energia
transferida para átomos,
compõem a amostra
íons
eletromagnética é
ou moléculas que
Interação da Radiação
Eletromagnética com a Matéria
 ABSORÇÃO ATÔMICA
Absorção da energia eletromagnética por átomos
 espectros de linhas  transições eletrônicas de
um ou mais elétrons
 ABSORÇÃO MOLECULAR
Absorção da energia eletromagnética
moléculas  espectros de bandas
Et = Evibracional + Erotacional + Eeletrônica
por
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
 Refletida
 Absorvida
 Transmitida
Io
I
Io = Feixe incidente
I = Feixe transmitido
ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO
MOLECULAR NO UV-VISÍVEL
 A LEI DE LAMBERT
“Quando a luz monocromática passa através de um meio
transparente, a taxa de decréscimo da intensidade com a
espessura do meio é proporcional à intensidade da luz.”
 A LEI DE BEER
“A intensidade do feixe de luz monocromática decresce
exponencialmente à medida que a concentração da
substância absorvente aumenta aritmeticamente.”
Log Po/P =abc
Lei de Lambert- Beer
ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO
MOLECULAR NO UV-VISÍVEL
T= transmitância  fração de radiação incidente e
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
ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO
MOLECULAR NO UV-VISÍVEL
 Relação entre absorvância e concentração
A = abc = bc
a= absortividade (dependente de b e c)
b= comprimento do caminho ótico
c= concentração das espécies absorventes

=
absortividade
molar

respectivamente, moles/litro e cm
unidades
de
c
e
b
são,
LEI DE BEER
A radiação incidente é monocromática
As
espécies
absorventes
comportam-se
independentemente em relação ao processo de absorção
A absorção ocorre em um volume uniforme de secção
transversal
O índice de
concentração
refração
da
solução
independe
 Concentração menor que 10-2 M ( < 10-2 M )
da
REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DA LEI DE
BEER
Absorbância ( A )
Curva analítica
y = 0,0476x + 0,0016
R2 = 0,9999
0,300
0,200
0,100
0,000
0
2
4
Concentração ( c )
6
ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO
MOLECULAR NO UV-VISÍVEL
DESVIOS DA LEI DE BEER
 Não constância na relação A/C
 Considerações feitas para dedução da lei não
podem ser rigorosamente seguidas na prática
 Índice de refração não permanece constante
quando as concentrações são altas
 Radiação não monocromática
DESVIOS DA LEI DE BEER

REAIS
Manifestam-se principalmente para valores
elevados de concentração
(C > 10-2 M )
Interação entre os centros absorvente
Indice de refração
 APARENTES
Químicos
Instrumentais
Componentes
Fonte de radiação( características)
Radiação na faixa espectral desejada (emissão)
Emissão estável
Potência suficiente ( maior potência < amplificação
do sinal)
Filamento de tungstênio (375 a 2000 nm)
Deutério (200 a 400 nm)
Arco de xenônio (200 a 1000 nm)
Filtros e monocromadores
Filtros de absorção (Isolam uma banda espectral ),
largura espectral de 30 a 50 nm e transmitância
máxima de 5 a 20 % . Vidros coloridos ou peliculas
de gelatina contendo corantes.
Filtros de interferência ( isolam faixa espectral mais
estreita) Baseiam-se nos fenômenos de interferência
para isolar uma faixa espectral desejada.
Monocromadores
Componentes: fenda de entrada, fenda de saída e
sistema de dispersão ( Prisma ou rede)
Monocromadores
Componentes: fenda de entrada, fenda de saída e
sistema de dispersão ( Prisma ou rede)
Monocromadores
Componentes: fenda de entrada, fenda de saída e
sistema de dispersão ( Prisma ou rede)
Porta amostra- cubetas
Cubetas- recipiente que contem a amostra
Quartzo, silica fundida- Região UV-Vis
Vidro a base de borosilicatos- Região Vis
Forma e tamanho
Retangulares (1,2 ,5 cm )
Cilíndricas ( usadas em instrumentos simples,
devem ser colocadas sempre na mesma posição)
Detectores - Celula fotovoltaica
Características- baixo custo, sem fonte externa de
alimentação, sujeito a fadiga ( resposta decresce
quando exposta a iluminação continua)
Detectores - Celula fototubo
Características- Corrente gerada é diretamente
proporcional ao poder radiante .Amplificação do
sinal de resposta é facil
Detectores - Celula fotomultiplicadora
Características- poder de amplificação alto implica
que o poder radiante pode ser pequeno (potência
radiante pode ser 200 vezes menor do que o do foto
tubo)
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
Referências bibliográficas
•SKOOG.D.A,HOLLER,F.J.,NIEMAN,T. A .-Princípios de Análise
Instrumental, 5a ed. Bookman,2002
•SKOOG.D., WEST,D.M.&HOLLER,F.J. Fundamentals of
Analytical Chemistry, Saunders College Publ.t th Ed.NY,1996
•Harris,D.C. Análise Quimicas Quantitativa, 5a ed. LTC
editora,RJ,Brasil, 2001
•Cienfuegos,F.Vaitsman,D.Análise Instrumental, Editora
Interciência, RJ,2000.