O espectro de absorção da acetona em hexano na região do ultravioleta apresenta duas bandas de absorção, uma em e a outra em . As bandas de absorção em 280 e 189 nm representam transições do seguinte tipo, respectivamente:
a)
b)
c)
d)

Passo 1

Então, vamos lá! O exercício fala sobre o espectro de absorção da acetona em hexano na região do ultravioleta, onde temos duas bandas de absorção em comprimentos de onda de 280 nm e 189 nm. A matéria envolvida aqui é a espectroscopia de absorção no ultravioleta (UV-Vis), que estuda como as moléculas absorvem luz em diferentes comprimentos de onda, resultando em transições eletrônicas. Para resolver isso, vamos precisar entender que tipos de transições eletrônicas correspondem a esses comprimentos de onda específicos.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que são essas transições eletrônicas. Nas moléculas, os elétrons podem ocupar diferentes níveis de energia chamados orbitais moleculares. Quando uma molécula absorve luz, um elétron pode ser excitado de um orbital de energia mais baixa para um de energia mais alta. As principais transições que ocorrem na região UV-Vis são:
  • n → π*: Transição de um elétron de um orbital não-ligante (n) para um orbital π* (anti-ligante).
  • π → π*: Transição de um elétron de um orbital π (ligante) para um orbital π* (anti-ligante).
  • n → σ*: Transição de um elétron de um orbital não-ligante (n) para um orbital σ* (anti-ligante).

Passo 3

Agora, vamos falar sobre os tipos de orbitais:
  • n (não-ligante): Orbitais onde os elétrons não estão diretamente envolvidos na ligação química.
  • σ*: Orbitais anti-ligantes resultantes da sobreposição de orbitais σ, geralmente com maior energia.
  • π*: Orbitais anti-ligantes resultantes da sobreposição de orbitais π, geralmente com menor energia que os σ*.
As transições n → π* e π → π* são comuns na absorção UV-Vis e cada uma absorve luz em diferentes regiões do espectro devido às diferenças na energia necessária para essas transições.

Passo 4

Vamos relacionar os comprimentos de onda com as energias das transições. A energia de absorção está inversamente relacionada ao comprimento de onda pela equação:
Onde:
  • é a energia,
  • é a constante de Planck,
  • é a velocidade da luz,
  • é o comprimento de onda.
Assim, comprimentos de onda menores correspondem a energias maiores. Portanto, a transição que absorve em 189 nm tem maior energia que a que absorve em 280 nm.
Normalmente:
  • n → π* ocorre em comprimentos de onda mais longos (menor energia), por volta de 280 nm.
  • π → π* ocorre em comprimentos de onda mais curtos (maior energia), por volta de 189 nm.

Passo 5

Observando as opções:
a) e
b) e
c) e
d) e
Com base na teoria, a transição em 280 nm deve ser e a de 189 nm .

Resposta

A alternativa correta é a letra b): e .

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O espectrofotômetro é um equipamento simples, entretanto muito útil em análises rotineiras nos laboratórios de análises químicas e farmacêuticas. A respeito do espectrofotômetro, considerando uma substância com lâmbida máximo em 272 nm ,responda as questões abaixo:
A) Desenhe o diagrama de bloco de um espectrofotômetro, explicando a função de cada parte.
B) Qual o princípio da técnica?
É uma técnica que utiliza luz para medir concentrações de espécies químicas. Para que essa medição fosse feita, o conjunto fonte-monocromador-amostra tem que estar fechado para evitar a interferência da luz ambiente.
A técnica baseia-se no fato de que quando uma radiação atravessa um material ou amostra, uma parte da radiação pode ser absorvida. Como resultado da absorção de energia, átomos ou moléculas passam de um estado de energia mais baixa (estado fundamental) para um estado de energia maior (estado excitado). Ou seja, quando uma molécula absorve energia, um elétron é promovido de um orbital ocupado para um orbital desocupado de maior energia. Em geral, a transição mais provável é do orbital ocupado de maior energia (HOMO) para o orbital desocupado de menor energia (LUMO).
A relação entre a luz incidida (lo) e transmitida (I) pode ser expressa pela lei de Lambert-beer, que relaciona a absorbância com a absortividade molar da substância, com a concentração da substância na amostra e com o comprimento da cubeta (caminho ótico).
C) Descreva detalhadamente as etapas necessárias para se proceder com uma medição usando o espectrofotômetro. Considere que o equipamento encontra-se desligado.
A espectroscopia molecular baseada na radiação ultravioleta, visível e infravermelho é amplamente empregada para a identificação e determinação de muitas espécies inorgânicas, orgânicas e bioquímicas. A Tabela 50 apresenta alguns cromóforos comuns e comprimentos de onda aproximado nos quais eles atuam.
Tabela 50: Caracteristica de alguns cromóforos orgânicos
comuns
Cromóforo Comprimento de onda máximo (nm)
Alceno 177
Alcino 178
Carbonila 186
Amido 214
nitroso 300
Nitrato 270
Aromático 204
Indique a alternativa que apresenta a correta definição para cromóforo.
a) Cromóforo são solventes utilizados nas análises espectroscópicas moleculares para identificar analítos em uma amostra.
b) Cromóforos são detectores acoplados nas análises espectroscópicas moleculares para absorção de radiação do infravermelho.
c) Cromóforos são grupamentos funcionais orgânicos e inorgânicos insaturados que absorvem na região do infravermelho, ultravioleta ou visível.
d) Cromóforos são grupos funcionais orgânicos insaturados que absorvem na região do ultravioleta ou visível.
e) Cromóforos são grupamentos funcionais orgânicos saturados que absorvem na região do visível.
A , o vapor de tetracloreto de titânio reage com o metal magnésio fundido para formar o metal titânio sólido e fundido e cloreto de magnésio. © Qual substância é o redutor e qual é o oxidante?
A , o vapor de tetracloreto de titânio reage com o metal magnésio fundido para formar o metal titânio sólido e fundido e cloreto de magnésio. (b) O que está sendo oxidado e o que está sendo reduzido?