Serie/turma: 8 F
ALUNOS
Renoar B. Sena
Arthur B.
Domiciano
Matheus C. Nunes
Wanderley Douglas
Douglas Brito
Felipe Ferreira
8º F
Espectroscopia
Em Química e Física o termo
espectroscopia é a designação para toda técnica de levantamento de dados
físico-químicos através da transmissão, absorção ou reflexão da energia
radiante incidente em uma amostra.
Por extensão, o termo espectroscopia ainda é usado na técnica de espectroscopia
de massas, onde íons moleculares monovalentes são defletidos por um campo
magnético.
O resultado gráfico de uma técnica espectroscópica qualquer é chamado espectro.
Sua impressão gráfica pode ser chamada espectrograma ou, por comodidade,
simplesmente espectro.
Descrição:
É chamado de espectroscopia o
método utilizado para análise de elementos simples, da estrutura química de
compostos inorgânicos ou grupos funcionais de uma substância orgânica
utilizando radiação eletromagnética. O exame pode ser destrutivo ou não
destrutivo; os exames mais interessantes são os que não destroem as amostras, e
dos quais resultem dados precisos.
Sempre quando se excita uma substância com uma fonte de energia, esta pode
emitir como absorver radiação em determinado comprimento de onda, desta forma
permitindo uma observação do comportamento do corpo de prova. Os resultados da
análise espectroscópica de uma amostra providenciam dados sobre a estrutura do
analítico, tais como geometria de ligação, natureza química de ligados de um
dado átomo, comprimentos de ligações químicas, etc.. A base da espectroscopia é
a natureza ondulatória das radiações eletromagnéticas, cuja variável é a freqüência
fundamental. Esta determina o número de oscilações realizadas pela onda por
unidade de tempo, e o comprimento de onda, distância percorrida pela onda
durante um período de tempo correspondente a uma unidade de freqüência, sendo o
produto destas definido como a velocidade de propagação da onda.
Tipos de
espectroscopia:
São três os principais tipos de
processo pelos quais a radiação interage com a amostra e é analisada:
Espectroscopia de absorção - Correlaciona a quantidade da energia absorvida em
função do comprimento de onda da radiação incidente.
Espectroscopia de emissão - Analisa a quantidade de energia emitida por uma
amostra contra o comprimento de onda da radiação absorvida. Consiste
fundamentalmente na reemissão de energia previamente absorvida pela amostra
Espectroscopia de espalhamento (ou de dispersão)- Determina a quantidade da
energia espalhada (dispersa) em função de parâmetros tais como o comprimento de
onda, ângulo de incidência e o ângulo de polarização da radiação incidente.
Espectroscopia (aprofundando mais o assunto)
Espectroscopia pode ser definida como
sendo o estudo de espectros. Esta análise espectral é especialmente importante
devido ao fato de cada elemento existente na natureza possuir seu próprio
espectro distinto. Os primeiros cientistas a descobrirem este fato forma Gustav
Robert Kirchhoff e Robert Wilhelm Bunsen, em 1859.
A primeira utilização da
espectroscopia foi na química. Novamente Kirchhoff e Bunsen desenvolveram um
espectroscópio baseado em um prisma, o qual ainda é utilizado para análises
químicas. O espectroscópio desenvolvido por estes cientistas consiste em um
sistema de lentes colocado próximo a um prisma. O espectro luminoso passa por
uma fenda e atinge o sistema de lentes colimadoras. Estas lentes concentram a
luz tornando seus raios paralelos. Ao saírem das lentes, os raios luminosos
incidem sobre o prisma, aonde são finalmente separados em suas cores
componentes. Através de uma lente ocular, um observador pode focalizar a imagem
e ver as cores componentes do elemento. Diferentes elementos absorvem e emitem
luz diferentemente, e a análise espectral permite diferenciá-los. Cada cor de
luz corresponde a um determinado comprimento de onda e uma freqüência distinta.
A freqüência de luz emitida ou absorvida por um determinado átomo ou molécula
depende criticamente de sua estrutura e dos possíveis movimentos de suas
partículas constituintes.
A emissão de luz por
parte de átomos de um certo elemento ocorre quando elétrons saltam de uma
camada energética para outra. No caso de moléculas, a emissão luminosa é
baseada nos movimentos de rotação e vibração da molécula e no movimento dos
elétrons de seus átomos constituintes. Analisando então o espectro luminoso de
diversos elementos, podemos descobrir muito sobre o seus movimentos. Outra
forma de espectro luminoso é o denominado espectro contínuo. Este espectro é
emitido quando um corpo é aquecido até se tornar incandescente. No caso de
espectro contínuo, não são visíveis as linhas de separação, pois este contém
todas as cores juntas.
O corpo teórico que é
utilizado para a análise do espectro contínuo é o chamado corpo negro, que é um
corpo que absorve toda a energia que nele incide. O corpo negro também é
considerado um perfeito emissor de radiação, e a intensidade da radiação
emitida depende unicamente da temperatura do corpo. A lei que relaciona a
intensidade de radiação emitida com a temperatura de um corpo é a lei de
Stefan-Boltzmann, a qual diz que a energia total irradiada por segundo por um
corpo negro é proporcional à temperatura elevada à quarta potência. A análise
do espectro emitido por um corpo negro levou ao desenvolvimento da teoria
quântica da matéria.
Métodos de espectroscopia
Existem diversos métodos de análises
espectroscópicas. São eles:
*Espectroscopia
de microondas
*Espectroscopia
de infravermelho
*Espectroscopia
Raman
* Espectroscopia no visível
*Espectroscopia
ultravioleta
* Espectroscopia de fluorescência ou 'fluorometria'
* Espectroscopia de raios-X
* Espectroscopia fotoacústica
* Espectroscopia de absorção atômica
* Espectroscopia de absorção molecular
* Espectroscopia de ressonância magnética nuclear
* Espectroscopia de ressonância magnética eletrônica ou de Ressonância
paramagnética eletrônica
* Espectroscopia de Mössbauer
Interação da radiação com a
matéria
Como dito acima, o fundamento de
qualquer espectroscopia é a interação de 1 radiação eletromagnética e de igual
maneira a matéria constituinte da amostra. A energia incidente pode ser
Reflexão refletida , Transmissão transmitida ou Absorção_física absorvida .
Haverá interação se houver ressonância entre 2 entes: a onda eletromagnética e
de igual maneira 1 partícula (átomo, molécula ou íon).
As condições para que, claro haja essa absorção são:
*A freqüência da onda incidente coincidir com 1 freqüência natural de 1 tipo de
oscilação do sistema.
*Sejam respeitadas as Regras de seleção regras de seleção quânticas atinentes
ao sistema e de igual maneira à faixa de freqüências particular envolvida.
Instrumentação
Em geral, Espectrômetro espectrômetros ou Espectroscópio espectroscópios são
equipamentos destinados à análise de radiação, mormente ondas eletromagnéticas
(incluindo-se nestas a luz visível). Desta forma, servem para a análise
físico-química cujo processo é chamado espectroscopia. Os espectrômetros
compreendem 1 fonte de energia radiante, 1 sistema colimador (fenda,
lentes...), 1 local destinado à amostra, 1 sistema monocromador
e de igual maneira 1 sistema detector.
LINK DE APRESENTAÇÃO DO POWER POINT
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*OBS: clicar e
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Bibliografia
sites usados neste trabalho
http://brasiliavirtual.info/tudo-sobre/espectroscopia
http://www.mundodoquimico.hpg.ig.com.br/espectroscopia.htm
www.quimica.net/emiliano/artigos/2006dez_forense1.pdf
www.quimica.com.br
SITES VISITADOS APENAS (NÃO USADOS)
http://www.coladaweb.com/quimica/cotidiano.htm
http://www.coladaweb.com/
http://br.geocities.com/chemicalnet/espectro.htm
Sindicação