Quais são as diferenças instrumentais de espectrofotômetro de absorção atômica com um fotômetro de chama (emissão atômica). Quais são os processos envolvidos com a amostra em cada equipamento para a obtenção da concentração do analito? Como a concentração do analito é determinada no fotômetro de chama (prática para determinar Na e K)? Qual é a propriedade físico-química medida no fotômetro de chama?

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para a gente comparar dois equipamentos de análise química: o espectrofotômetro de absorção atômica e o fotômetro de chama (emissão atômica). A gente precisa entender as diferenças entre eles, os processos que envolvem a amostra em cada um para determinar a concentração do analito, como a concentração é medida no fotômetro de chama para elementos como Sódio (Na) e Potássio (K), e qual propriedade físico-química é medida nesse fotômetro de chama. Para isso, vamos usar conceitos de espectroscopia atômica e técnicas de emissão e absorção de luz.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre os dois instrumentos: o espectrofotômetro de absorção atômica e o fotômetro de chama. Ambos são usados para determinar a concentração de certos elementos químicos em uma amostra, mas eles funcionam de maneiras diferentes.

Passo 3

No espectrofotômetro de absorção atômica, a técnica usada é a absorção de luz. A amostra é atomizada, ou seja, é convertida em átomos livres em uma chama ou forno de grafite. Um feixe de luz de comprimento de onda específico passa através da amostra atomizada. Os átomos na amostra absorvem essa luz em um comprimento de onda característico. A quantidade de luz absorvida é proporcional à concentração do elemento na amostra.

Passo 4

Já no fotômetro de chama, a técnica é a emissão atômica. A amostra também é atomizada em uma chama, mas, ao invés de medir a absorção de luz, a gente mede a quantidade de luz que os átomos emitidos pela chama liberam. Cada elemento emite luz em comprimentos de onda específicos quando é excitado na chama. A intensidade dessa luz emitida está relacionada à concentração do elemento na amostra.

Passo 5

Sobre os processos envolvidos com a amostra:
  • Espectrofotômetro de Absorção Atômica:
    1. Atomização da amostra na chama ou forno.
    2. Passagem de um feixe de luz através da amostra atomizada.
    3. Medição da quantidade de luz absorvida pelos átomos do analito.
  • Fotômetro de Chama (Emissão Atômica):
    1. Atomização da amostra na chama.
    2. Excitação dos átomos pela energia térmica da chama.
    3. Emissão de luz pelos átomos excitados.
    4. Medição da intensidade da luz emitida.

Passo 6

No fotômetro de chama, para determinar a concentração do analito como o Sódio (Na) e o Potássio (K), a gente mede a intensidade da luz emitida em um comprimento de onda específico para cada elemento. Utilizamos uma calibração prévia com padrões conhecidos desses elementos para criar uma curva de calibração. A concentração da amostra é então determinada comparando a intensidade de luz emitida pela amostra com a curva de calibração.

Passo 7

A propriedade físico-química medida no fotômetro de chama é a intensidade da luz emitida pelos átomos do analito quando eles retornam ao estado fundamental após serem excitados pela chama. Essa intensidade está diretamente relacionada à concentração do elemento na amostra.

Resposta

Dessa forma, o espectrofotômetro de absorção atômica utiliza a absorção de luz pelos átomos para determinar a concentração do analito, enquanto o fotômetro de chama (emissão atômica) mede a intensidade da luz emitida pelos átomos excitados na chama. No fotômetro de chama, a concentração de elementos como Sódio e Potássio é determinada pela intensidade da emissão de luz em comprimentos de onda específicos, e a propriedade físico-química medida é justamente essa intensidade luminosa emitida.

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