Física

Espectroscopias de absorção e de emissão molecular (fluorescência)

3 min de leitura18 questões

Para revisar

Resumo

Essência. Espectroscopia estuda a interação da radiação com a matéria. A energia do fóton é E = h·f = h·c/λ: menor λ → maior energia (UV > visível > infravermelho).

Absorção. A molécula absorve fótons cuja energia corresponde à diferença entre seus níveis: UV-visível → transições eletrônicas; infravermelho → vibrações das ligações (identifica grupos funcionais). O espectro de absorção é uma "impressão digital" da substância.

  • Lei de Beer-Lambert: A = ε·b·c — a absorbância é proporcional à concentração (c) e ao caminho óptico (b); ε = absortividade molar. A = log(I₀/I); transmitância T = I/I₀. Base da quantificação.

Emissão molecular — fluorescência. Após absorver, a molécula vai a um estado excitado, perde um pouco de energia por relaxação vibracional e volta ao estado fundamental emitindo luz.

  • A luz emitida tem menor energia e maior comprimento de onda que a absorvida: deslocamento de Stokes (ex.: excita no azul, emite no verde/laranja).
  • É rápida (nanossegundos) e cessa quando a excitação é removida.
  • Fosforescência: passa por estado tripleto (transição "proibida"), é mais lenta e persiste após desligar a fonte (brilho no escuro).
  • Diagrama de Jablonski representa esses processos. Supressão (quenching) reduz a fluorescência.

Pegadinha Cebraspe. "Na fluorescência, a luz emitida tem comprimento de onda menor que o da luz absorvida" → errado: é maior (menor energia), pelo deslocamento de Stokes.

Visão geral

Uso forense. Fontes de luz forense (lasers, LEDs e lâmpadas filtradas) excitam vestígios em comprimentos de onda escolhidos; observa-se a emissão com óculos/filtros de barreira (laranja, vermelho) que bloqueiam a luz de excitação. Revelam impressões latentes tratadas com reagentes fluorescentes (DFO, 1,2-indanodiona, cianoacrilato com corante como rodamina 6G ou Ardrox), fluidos biológicos e fibras. No espectrofluorímetro, a emissão é medida a 90° da excitação para não captar a luz incidente.

Regra

Ver íntegra
FluorescênciaFosforescência
Estado excitadoSingletoTripleto
DuraçãoNanossegundosDe milissegundos a horas
Após remover a fonteCessaPersiste
λ emitido × absorvidoMaiorMaior
RegiãoTransiçãoUso
Ultravioleta/visívelEletrônicaQuantificação (Beer-Lambert), fluorescência
InfravermelhoVibracionalIdentificação de grupos funcionais

Pontos-chave

  • Absorbância 1 = 10% da luz transmitida; absorbância 2 = 1%.
  • A cor que vemos é a complementar da absorvida.
  • Espectro de emissão atômica (linhas) × molecular (bandas largas).
  • Fluorescência é mais sensível que absorção (detecta concentrações muito baixas).

Como a banca cobra

  • "Pela lei de Beer-Lambert, a absorbância é diretamente proporcional à concentração" → certo.
  • "Fótons de luz ultravioleta são mais energéticos que os de luz visível" → certo.
  • "A fosforescência cessa imediatamente após a retirada da fonte de excitação" → errado (essa é a fluorescência).
  • "Filtros de barreira bloqueiam a luz de excitação e permitem observar a emissão fluorescente" → certo.
  • "A espectroscopia no infravermelho baseia-se em transições eletrônicas" → errado (vibracionais).
Referência

Mapa mental

  • Fóton
    • E = hf = hc/λ
    • Menor λ, maior energia
  • Absorção
    • UV-vis: transições eletrônicas
    • Infravermelho: vibrações
    • Beer-Lambert: A = εbc
  • Fluorescência
    • Excita, relaxa, emite
    • Emite λ maior: Stokes
    • Nanossegundos, cessa sem fonte
  • Fosforescência
    • Estado tripleto
    • Lenta, persiste no escuro
  • Uso forense
    • Fontes de luz forense
    • Filtros de barreira
    • DFO, indanodiona, rodamina
  • ⚠️ Pegadinha
    • Emissão tem λ maior que absorção

Estude Papiloscopista PF no app

Grátis, sem cartão

Começar, é grátis

Estude este tópico no app

Grátis, sem cartão. Tudo do PRO liberado.

Criar conta grátis