Entre a análise por espectroscopia molecular no ultravioleta-visível (UV-vis) ou no infravermelho (IV) para quantificar um determinado composto aromático na faixa de 10^-3 mol L^-1, é aconselhável optar pela análise no:
a) UV-vis, pois, graças aos valores mais elevados do coeficiente de absortividade, a análise essa região caracteriza-se por uma maior sensibilidade em comparação ao IV.
b) IV, já que o percurso óptico do feixe na amostra (preparada sob forma de filme sobre uma janela de KBr , por exemplo) pode ser determinado com maior precisão, reduzindo erros na quantificação.
c) UV-vis, visto a condição de dispor de um cromóforo capaz de reagir com o composto aromático ara torná-lo absorvente nessa região do espectro.
d) IV, tendo em vista a relação linear entre transmitância e concentração.
e) UV-vis, já que a Lei de Beer não é válida para espectroscopia molecular no infravermelho.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado da questão está perguntando qual método de espectroscopia, entre UV-Visível (UV-vis) e Infravermelho (IV), é mais indicado para quantificar um composto aromático na concentração de 10^-3 mol L^-1. A matéria envolvida aqui é espectroscopia molecular, que estuda como as moléculas interagem com a luz. Para resolver, vamos precisar entender a sensibilidade e as características de cada técnica.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que cada técnica faz:
  • UV-Vis: Essa técnica envolve a absorção de luz na região ultravioleta e visível do espectro. Ela é ótima para compostos que têm grupos que absorvem nessa faixa, como os aromáticos, devido aos seus cromóforos.
  • Infravermelho (IV): Aqui, analisamos as vibrações das ligações químicas. É útil para identificar diferentes grupos funcionais na molécula.

Passo 3

Agora, vamos pensar na sensibilidade de cada técnica. A sensibilidade está relacionada com a capacidade de detectar pequenas quantidades de uma substância. Na espectroscopia UV-Vis, usamos o coeficiente de absortividade ( varepsilon), que indica quão bem uma substância absorve luz em uma determinada faixa. Quanto maior o varepsilon, mais sensível é a técnica para detectar pequenas concentrações.

Passo 4

Na espectroscopia IV, a sensibilidade pode ser menor comparada ao UV-Vis, especialmente para concentrações baixas como 10^-3 mol L^-1. Além disso, no IV, precisamos preparar a amostra como um filme sobre uma janela de KBr, o que pode introduzir erros na quantificação devido à preparação da amostra.

Passo 5

Vamos analisar as opções:
  • a) UV-Vis, pois, graças aos valores mais elevados do coeficiente de absortividade, a análise essa região caracteriza-se por uma maior sensibilidade em comparação ao IV.
    Isso faz sentido porque um varepsilon maior significa que o UV-Vis é mais sensível para detectar baixas concentrações.
  • b) IV, já que o percurso óptico do feixe na amostra (preparada sob forma de filme sobre uma janela de KBr , por exemplo) pode ser determinado com maior precisão, reduzindo erros na quantificação.
    Não necessariamente. A preparação da amostra pode introduzir complicações.
  • c) UV-Vis, visto a condição de dispor de um cromóforo capaz de reagir com o composto aromático para torná-lo absorvente nessa região do espectro.
    Embora verdadeiro, não aborda diretamente a sensibilidade.
  • d) IV, tendo em vista a relação linear entre transmitância e concentração.
    A relação linear existe, mas não supera a sensibilidade do UV-Vis.
  • e) UV-Vis, já que a Lei de Beer não é válida para espectroscopia molecular no infravermelho.
    A Lei de Beer é válida para ambas, mas isso não é o principal motivo para escolher UV-Vis.

Resposta

A alternativa a) está correta: UV-vis, pois, graças aos valores mais elevados do coeficiente de absortividade, a análise nessa região se caracteriza por uma maior sensibilidade em comparação ao IV.

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