CINÉTICA QUÍMICA DE UMA REAÇÃO EM ESPECTROFOTOMETRÍA

CINÉTICA QUÍMICA DE UMA REAÇÃO EM ESPECTROFOTOMETRÍA

INTRODUÇÃO Espectrofotometria É a medida da quantidade de energia radiante absorbida pelas moléculas a longitudes de ondas específicas. A espectrofotometria é o método de análise óptica mais usada em investigações biológicas.

Tipos de Espectrofotometria A espectrofotometria de absorção de infravermelho A espectrofotometria por resônancia magnética nuclear (RMN) A espectrofotometria de fluorescência. A espectrofotometria de emissão atômica A espectrofotometria absorção atômica A espectrofotometria de massas A espectrofotometria de fluorescência de raios X

Espectrofotómetro O espectrofotómetro é um instrumento usado na física óptica que permite comparar a radiação absorvida ou transmitida por uma solução que contém uma quantidade desconhecida de soluto, e uma que contém uma quantidade conhecida da mesma substância en função da longitude da onda.

Os componentes essenciais de um espectrofotómetro são : Uma fonte estável de energia radiante. Um sistema de lentes, espelhos e aberturas (Slits ), que definam, colimem (feixe paralelo) e enfocam o fazer da radiação e um monocromador que separe a radiação de bandas estreitas de longitude de onda. Um componente transparente a radiação que conteha a amostra. Um detector de radiação ou transmissor que recebe o sinal de radiação electromagnética e a converte em um sinal eléctrico de magnitude proporcional a intensidade da radiação recebida. Um sistema amplificador que produza ou gere um sinal eléctrico muito maior ao sinal recibido. Um sistema de leitura tal como: Uma escala de agulha, um registrador, um sistema de dígitos ou um computador, que transforme o sinal elétrico em um sinal que o operador possa interpretar.

Espectrofotómetro

Esquema de um espectrofotómetro de um só feixe e de dois feixes

CELAS

Diagrama de funcionamento do espectrofotómetro de um só feixe.

Métodos Espectroscópicos os métodos espectroscópicos de análises se baseiam na medida da radiação electromagnética emitida ou absorvida pela matéria. os métodos de emissão utilizam a radiação emitida quando um soluto é excitado por energia térmica, eléctrica, o energia radiante.

Métodos Espectroscópicos os métodos de absorção, pelo contrário, estão baseados na diminuição da potência (ou atenuação) da radiação electromagnética como consequência da absorção que se produz em sua interação com o soluto. os métodos de absorção possuem a considerável vantagem de produzir pouca ou nenhuma alteração no sistema estudado.

Métodos Espectroscópicos os métodos espectroscópicos se consideram como uma das melhores e mais utilizadas técnicas instrumentais a disposição do científico, para a aquisição de informação tanto quantitativa como qualitativa.

os métodos espectroscópicos se classificam segundo a região do espectro electromagnético que este implica; sendo as mais importantes das regiões de: raios X, ultravioleta, visível, infravermelho, Microondas, Radiofrequência.

O Espectro Electromagnético

Cores da substância A cor das substâncias se deve a que estas absorvem certas longitudes de onda da luz branca que incide sobre elas e só deixam passar a nossos olhos aquelas longitudes de onda não absorvidas.

CORES DA LUZ VISÍVEL

Leis Fundamentais de Absorção Se denomina absorção o processo por qual uma espécie, em um meio transparente, capta seletivamente certas frequências da radiação electromagnética.

Leis Fundamentais de Absorção Lei de Lambert: quando um feixe de luz atravessa um meio absorvente de concentração constante, a quantidade de energia luminosa absorvida pelo meio varia em forma diretamente proporcional a distância recorrida. Energia absorvida α b

Leis Fundamentais de Absorção Lei de Beer: quando um feixe de luz atravessa um meio absorvente de espessor constante, a quantidade de energia luminosa absorvida pelo meio varia em forma diretamente proporcional a concentração de absorvente no meio Energia absorbida α [C]

Transmissão É a fração de radiação insitente transmitida pela solução, pelo geral a transmissão se expressa em porcentagem. Esta definida pela equação: T= P / P0 T= 10-A %T= T * 100

Absorvência É a medida de energia radiante que é absorvida por um material ou uma superfície com a função da longitude de onda de uma dita energia. A diferença da transmissão, a absorvência de uma solução que aumenta a atenuação do feixe está definida pela equação: A= Log P0 / P A= Log 1/T

Absortividade e Absortividade Molar A absortividade é diretamente proporcional a trajetória da radiação através da solução e da concentração da espécie que produz a absorção. Está definida pela equação: A= abc ( g/lt ) a= A/bC

Donde: a: constante de proporcionalidade chamada absortividade. Quando se expressa a concentração em moles / litro e a trajetória através da cela em cm., a absortividade se denomina absortividade molar e se representa com o símbolo Є. En consequência quando b se expressa em cm. e C em moles/ litro. A= ЄbC (mol/lt) Є= A/ bc C= A/ Єb

Aplicação da Espectrofotometria a cinética de uma reação Determinar a concentração de um quelato de ferro que possui uma absorção molar de 12 000 cada 2 segundos a uma transmissão de.200 até.650. Supondo um trajeto óptico de 1 cm.

Dados t (seg.) T A = -log10 T C= A/єb Moles/ lt 0.200.699 5.83 x 10-5 2.250.602 5.02 x 10-5 4.300.523 4.36 x 10-5 6.350.456 3.80 x 10-5 8.400.398 3.32 x 10-5 10.450.346 2.88 x 10-5 12.500.301 2.51 x 10-5 14.550.259 2.16 x 10-5 16.600.222 1.85 x 10-5 18.650.187 1.56 x 10-5

t (seg.) T A Parámetro a (x 10-5) (a-x) (x 10-5) Moles/ lt 1 / t Ln (a/ax) K i 0.200.699 5.83 5.83 0 0 0 2.250.602-5.02.5.1495.07475 4.300.523-4.36.25.2905.07262 6.350.456-3.80.166.4280.07104 8.400.398-3.32.125.5630.07037 10.450.346-2.88.1.7052.07052 12.500.301-2.51.083.8427.07094 14.550.259-2.16.071.9929.07059 16.600.222-1.85.062 1.1478.07116 18.650.187-1.56.055 1.3183.07250

Absorbancia Curva Estandar 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Concnetración (moles/lt)

Concentración (moles/ lt) Curva Estandar 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 tiempo