Baixe Metais na espectroscopia RAMAN e outras Trabalhos em PDF para Química Industrial, somente na Docsity!
a) A espectroscopia Raman é uma das técnicas mais apropriadas para a caracterização de gemas, não necessita preparação especial, nem a necessidade de uso de câmaras de vácuo e não costuma gerar problemas de carregamento elétrico. Com ela se consegue a identificação das fases da amostra por comparação com espectros obtidos em certos padrões. Para que se consiga um espectro RAMAN a amostra é iluminada com um laser e a com a luz refletida a coletada é feita e analisada. A grande parte dos minerais e dos compostos orgânicos apresentam um espectro RAMAN inconfundível em pouco tempo. Porém, em alguns minerais a análise é dificultada pela resposta fluorescente muito intensa, que pode obliterar o espectro tênue do efeito Raman. Metais não podem ser analisados nessa técnica, pois não apresentam o efeito. Nessa espectrometria não se usam metais e não é feita análise dos mesmos, um metal puro não possui vibração na espectrometria RAMAN, assim, não possuem interações e por conseguinte não se obtêm respostas. O césio tem baixa energia de ionização, se transformando facilmente em íon, mudando seu estado eletrônico. b) A energia de ionização é a energia necessária para que um íon ionize, em um processo onde ocorre a perda de elétrons, quanto menor for essa energia, mais fácil será essa remoção. Conforme mais baixo for a energia de ionização do metal, mais reativo o mesmo será, porém, um metal muito reativo tem tendência a ser instável.
A) v = c / λ 2,998x10^10 / 5,89x10-^7 = 5,09x10^14 s-^1 Vs = c / nD 2,998x10^10 / 1,12 = 2,677x10-^10 λ s = Vs / v 2,677x10^10 / 5,09x10^14 x 107 = 525,9 nm B) A fração da reflexão na passagem do ar para o quartzo é dada por IR1 / I 0 = ( 1,55 – 1 )^2 / (1,55 + 1,00)^2 IR1 / I 0 = 0, A intensidade do feixe no quartzo I 1 é dada por I 1 I 1 = I 0 - 0, I 1 = 0,953 5 I 0 Calcula-se a perda na passagem do quartzo para o ar da seguinte maneira IR2 / 0,9535 I 0 = 0, IR2 = 0,0443 I 0 A intensidade no interior da célula é calculada como I 2 I 2 = 0.9535 I 0 – 0.0443 I 0 I 2 = 0.9092 I 0 A perda reflexiva quando passa do interior da célula para a segunda é dada por IR3 / 0,9092 I 0 = 0, IR3 = 0,0423 I 0
0,23 = 97,49. 1. c 2 c 2 = 0,23 / 97, c 2 = 2,36x10-^3 A) Uma célula fotovoltaica é um semicondutor fotossensível que se localiza entre dois eletrodos. Um feixe incidente de fótons causa a produção de pares elétron-buraco que, quando separados, produzem uma voltagem relacionada ao fluxo de fótons. Os fototubos são geralmente mais sensíveis e têm uma faixa de comprimento de onda maior. Fotocelulas são em geral mais simples, mais baratos e mais robustos. As fotocélulas não requerem fontes de alimentação externas. Um fototubo é um tubo a vácuo equipado com um cátodo que emite luz e um ânodo de coleta. Os fotoelétrons emitidos como resultado da emissão de fótons são atraídos para o ânodo de carga positiva e produzem uma pequena fotocorrente proporcional ao fluxo de fótons. B) Um fotodiodo consiste em um diodo fotossensível de junção PN que normalmente é polarizado reversamente, um feixe de fótons incidente causa uma fotocorrente proporcional ao fluxo de fótons. Um tubo fotomultiplicador é um tubo de vácuo que consiste em um cátodo que emite luz, uma série de eletrodos intermediários conhecidos como dínodos e um ânodo de coleta. Cada fotoelétron emitido pelo fotocátodo é acelerado no campo elétrico para o primeiro dínodo carregado positivamente, onde pode produzir vários elétrons secundários. Estes são, por sua vez, atraídos para o próximo dínodo de carga positiva para dar origem a vários elétrons. O resultado é uma multiplicação em sequência de 10^6 ou mais elétrons para cada fotoelétron emitido. Os fotomultiplicadores são mais sensíveis do que os fotodiodos, mas requerem uma fonte de alimentação de alta tensão em comparação com as fontes de baixa tensão exigidas pelos fotodiodos. Os fotomultiplicadores são maiores e requerem proteção extensa. Os fotodiodos são mais adequados para instrumentos pequenos e portáteis devido ao seu tamanho e robustez.
Realizando e admitindo equilíbrio químico na reação [Cr 2 O 7 -^2 ] / [CrO 42 - ]^2. [H+]^2 = 4,1x10^14 Encontrando [H+] a partir da equação do pH [H+] = 1 0 - pH [H+] = 10 - 5, [H+] = 2,512x10-^6 Sabendo que [Cr 2 O 7 -^2 ] = c.K 2 Cr 2 O 7 – ( [CrO 42 - ] / 2 ) Então, no equilíbrio c.K 2 Cr 2 O 7 – ( [CrO 42 - ] / 2 ) / [CrO 42 - ]^2. (2,512x10-^6 )^2 = 4,1x10^14 c.K 2 Cr 2 O 7 – 0,5.[CrO 42 - ] = 2 ,65x10^3 .[CrO 42 - ]^2 ( 3,77x10-^4 .c.K 2 Cr 2 O 7 ) - 1 ,89x10-^4. [CrO 42 - ] = [CrO 42 - ]^2
[Cr 2 O 7 -^2 ] = 3x10-^4 – ( 2,55x10-^4 / 2 ) [Cr 2 O 7 -^2 ] = 1,7 3 x10-^4 M Usando a tabela A 345 = ( 1,84x10-^3. 2,55x10-^4 ) + ( 10 ,7x10^2. 1 ,73x10-^4 ) A 345 = 0, A 370 = ( 4,81x10^3. 2,55x10-^4 ) + ( 7,28x10^2. 1 ,73x10-^4 ) A 370 = 1,3 5 A 400 = ( 1,88x10^3. 2,55x10-^4 ) + ( 1,89x10^2. 1 ,73x10-^4 ) A 400 = 0, Para c.K 2 Cr 2 O 7 = 2 x10-^4 M [CrO 42 - ]^2 - ( 3,77x10-^4. 2 x10-^4 ) + ( 1 ,89x10-^4. [CrO 42 - ] ) = 0 [CrO 42 - ] = 1,96x10-^4 M [Cr 2 O 7 -^2 ] = 2 x10-^4 – ( 1,96x10-^4 / 2 ) [Cr 2 O 7 -^2 ] = 1 ,02x10-^4 M Usando a tabela
A 345 = ( 1,84x10-^3. 1,96x10-^4 ) + ( 10 ,7x10^2. 1.02x10-^4 ) A 345 = 0, A 370 = ( 4,81x10^3. 1,96x10-^4 ) + ( 7,28x10^2. 1.02x10-^4 ) A 370 = 1, A 400 = ( 1,88x10^3. 1,96x10-^4 ) + ( 1,89x10^2. 1.02x10-^4 ) A 400 = 0, Para c.K 2 Cr 2 O 7 = 1 x10-^4 M [CrO 42 - ]^2 - ( 3,77x10-^4. 1 x10-^4 ) + ( 1 ,89x10-^4. [CrO 42 - ] ) = 0 [CrO 42 - ] = 1,22x10-^4 M [Cr 2 O 7 -^2 ] = 1 x10-^4 – ( 1, 22 x10-^4 / 2 ) [Cr 2 O 7 -^2 ] = 3,91x10-^5 M Usando a tabela A 345 = ( 1,84x10-^3. 1,22x10-^4 ) + ( 10 ,7x10^2. 3,91x10-^5 ) A 345 = 0, A 370 = ( 4,81x10^3. 1,22x10-^4 ) + ( 7,28x10^2. 3,91x10-^5 ) A 370 = 0, A 400 = ( 1,88x10^3. 1,22x10-^4 ) + ( 1,89x10^2. 3,91x10-^5 ) A 400 = 0,
Plotando o gráfico de A 345 : Plotando o gráfico de A 370 : Plotando o gráfico de A 400 : 0 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1 2 3 4
A 345 (x10^-4 M)
0 0, 0, 0, 0, 1 1, 1, 1, 1, 1 2 3 4
A 370 (x10^-4 M)
0 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
A 400 (x10^-4 M)
d) Analisando o gráfico dos três valores, é observado que conforme a concentração da amostra diminui, há também uma diminuição das concentrações de [CrO 4 -^2 ] e [Cr 2 O 7 -^2 ], bem como há também uma queda nos valores A 345 , A 370 e A 400. Entre os valores de A, percebe-se que a reta mais linear no gráfico é a de A 345 , possuindo um valor mais constante de decréscimo conforme o valor da concentração da amostra vai caindo. Conforme o valor de A aumente, essa linearidade vai diminuindo e consequentemente sua constância de decréscimo também., quanto maior o valor, maior a sensibilidade. Referências: SKOOG, HOLLER, NIEMAN, Princípios de Análise Instrumental, 5ª Edição, Editora Bookman, São Paulo-SP, 2002. SKOOG, WEST, HOLLER, CROUCH, Fundamentos de Química Analítica, Tradução da 8ª Edição norte-americana, Editora Thomson, São Paulo-SP, 2006.
