Pós-graduação
  1. Química Física  1.1. Termodinâmica  1.1.1. Leis da Termodinâmica  1.1.2. Entalpia e capacidade térmica  1.1.3. Entropia e energia livre  1.1.4. Equilíbrio de Fases  1.1.5. Termodinâmica estatística  1.1.6. Ciclo termodinâmico  1.1.7. Fugacidade e atividade  1.2. Química Quântica  1.2.1. Princípios da mecânica quântica  1.2.2. Equação de Schrödinger  1.2.3. Partícula em uma caixa  1.2.4. Operadores e autovalores  1.2.5. Orbitais atômicos  1.2.6. Teoria do orbital molecular  1.2.7. Teoria de Perturbação  1.2.8. Teoria de ligação de valência  1.2.9. Hibridização e ligação química  1.3. Cinética química  1.3.1. Leis de velocidade e mecanismos de reação  1.3.2. Teoria das colisões  1.3.3. Teoria do estado de transição  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reações em Cadeia e Polimerização  1.3.6. Reações fotoquímicas  1.4. Mecânica estatística  1.4.1. Funções de Partição  1.4.2. Funções de distribuição molecular  1.4.3. Distribuição de Boltzmann  1.4.4. Estatísticas de Bose–Einstein e Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopia  1.5.1. Rotational Spectroscopy  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopia Eletrônica  1.5.4. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear  1.5.5. Espectrometria de Massa  1.5.6. Espectroscopia Raman  1.5.7. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  1.6. Química de superfícies e coloidal  1.6.1. Isoterma de absorção  1.6.2. Tensão Superficial e Molhabilidade  1.6.3. Estabilidade Coloidal  1.6.4. Catalysis  1.6.5. Emulsões e micelas  1.7. Eletroquímica  1.7.1. Equação de Nernst  1.7.2. Células eletroquímicas  1.7.3. Condutividade e mobilidade  1.7.4. Guerra  1.7.5. Células de combustível  1.7.6. Eletrólise
  2. Química orgânica  2.1. Mecanismo de Reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de rearranjo  2.1.5. Reações radicais  2.1.6. Reações pericíclicas  2.2. Espectroscopia e determinação estrutural  2.2.1. Espectroscopia UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopia de RMN  2.2.4. Espectrometria de Massas  2.2.5. Cristalografia de Raios X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidade e atividade óptica  2.3.2. Análise estrutural  2.3.3. Isomerismo geométrico  2.3.4. Dynamic Stereochemistry  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reagentes organolítio e organomagnésio  2.4.2. Reações de acoplamento cruzado catalisadas por paládio  2.4.3. Complexos de Metais de Transição  2.4.4. Ligação metal-carbono  2.5. Química dos polímeros  2.5.1. Mecanismo de Polimerização  2.5.2. Características dos Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradável  2.5.4. Polímero condutor  2.5.5. Polímeros Supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Design e desenvolvimento de medicamentos  2.6.2. Farmacocinética e farmacodinâmica  2.6.3. Relações estrutura-atividade  2.6.4. Acoplamento Molecular e Triagem de Medicamentos
  3. Química inorgânica  3.1. Química de coordenação  3.1.1. Teoria do Campo Cristalino  3.1.2. Teoria do campo dos ligantes  3.1.3. Série Espectroquímica  3.1.4. Quelação e estabilidade  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalise por complexos organometálicos  3.2.3. Metalocènicos  3.3. Química bioinorgânica  3.3.1. Metaloproteínas e enzimas  3.3.2. O papel dos metais em sistemas biológicos  3.3.3. Transporte e armazenamento de íons metálicos  3.4. Química do estado sólido  3.4.1. Estruturas Cristalinas  3.4.2. Teoria de bandas dos sólidos  3.4.3. Supercondutores  3.4.4. Defeitos no cristal  3.5. Lantanídeos e Actinídeos  3.5.1. Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos  3.5.2. Química de coordenação dos lantanídeos  3.5.3. Propriedades Magnéticas dos Lantanídeos
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.2.2. Difração de raios X  4.2.3. Espectroscopia de plasma acoplado indutivamente  4.3. Métodos Eletroanalíticos  4.3.1. Potenciometria  4.3.2. Voltametria  4.3.3. Colometria  4.4. Espectrometria de Massa  4.4.1. Técnica de Ionização  4.4.2. Padrão de Fragmentação  4.5. Quimiometria  4.5.1. Análise multidisciplinar  4.5.2. Aprendizado de Máquina em Química
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.1.1. Campos de força e minimização de energia  5.1.2. Simulação de Monte Carlo em simulações de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.2.1. Teoria de Hartree–Fock  5.2.2. Teoria do funcional da densidade  5.2.3. Métodos semi-empíricos  5.3. Design computacional de medicamentos  5.3.1. Acoplamento Molecular  5.3.2. Modelagem QSAR  5.3.3. Triagem Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Cinética Enzimática  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inibição  6.2. Metabolismo e Bioenergética  6.2.1. Glicólise  6.2.2. Ciclo do ácido cítrico  6.2.3. Cadeia de transporte de elétrons  6.3. Biologia Molecular  6.3.1. Replicação e reparo do DNA  6.3.2. Síntese de proteínas  6.3.3. Regulação Genética  6.4. Bioquímica Estrutural  6.4.1. Dobramento de Proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efeito estufa  7.1.2. Destruição da Camada de Ozônio  7.1.3. Poluentes do ar e fumaça  7.2. Química da Água  7.2.1. pH e dureza da água  7.2.2. Tratamento de águas residuais  7.2.3. Química Aquática  7.3. Química do Solo  7.3.1. Contaminação por metais pesados  7.3.2. pH do Solo e Capacidade Tamponante  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicologia e Segurança Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Avaliação de Risco em Toxicologia e Segurança Química em Química Ambiental  7.4.3. Efeitos dos poluentes no ambiente

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Espectroscopia UV-Vis


A espectroscopia UV-Vis, abreviação de espectroscopia ultravioleta-visível, é uma técnica analítica poderosa utilizada na química orgânica para estudar compostos químicos e suas estruturas. Este método é principalmente usado para determinar a absorção de luz ultravioleta ou visível por uma substância química, o que pode revelar informações sobre a estrutura molecular e as concentrações da amostra.

Princípios da espectroscopia UV-Vis

A espectroscopia UV-Vis baseia-se na interação entre luz e matéria. Quando a luz na faixa ultravioleta ou visível passa por uma amostra, certos comprimentos de onda são absorvidos por elétrons presentes nas moléculas da amostra. Essa absorção ocorre devido a transições eletrônicas, onde os elétrons são excitados de um nível de energia mais baixo (geralmente o estado fundamental) para um nível de energia mais alto.

A absorção de luz pode ser descrita quantitativamente pela lei de Beer-Lambert, que relaciona a absorbância (A) à concentração (c) das espécies absorventes, ao comprimento do caminho (l) da amostra e à absorptividade molar (ε), uma constante que depende da amostra e do comprimento de onda da luz:

A = εlc

Transições eletrônicas

Compostos orgânicos que contêm sistemas conjugados, como ligações π e cromóforos, podem sofrer transições eletrônicas que podem ser detectadas pela espectroscopia UV-Vis. As transições eletrônicas mais comuns incluem:

  • σ para σ*: Transições envolvendo elétrons em ligações sigma, que normalmente requerem altas energias e, portanto, ocorrem na região ultravioleta de menor comprimento de onda.
  • n para σ*: Transições envolvendo elétrons não ligantes (de par solitário para orbital sigma de ligação) geralmente ocorrem em compostos saturados contendo heteroátomos.
  • π para π*: Transições nas quais elétrons em ligações pi movem-se para orbitais pi restritos; essas são comuns em compostos insaturados, como alcanos, e situam-se na faixa UV-Vis.
  • n para π*: Transição de elétrons não ligantes em orbitais pi deslocalizados, que é típico em compostos carbonílicos.
Área UV Campo Visual

Aplicações da espectroscopia UV-Vis

A espectroscopia UV-Vis tem diversas aplicações na química orgânica e em campos relacionados. Alguns de seus principais usos são:

Determinação de concentrações

O uso mais comum da espectroscopia UV-Vis é determinar a concentração de soluções. Preparando uma curva de calibração de absorbância versus concentração usando um composto padrão, a concentração de amostras desconhecidas pode ser determinada. Isso é importante em uma variedade de campos, incluindo farmacêutica, monitoramento ambiental e pesquisa bioquímica.

Caracterização de compostos orgânicos

A espectroscopia UV-Vis é valiosa para caracterizar compostos orgânicos porque diferentes grupos funcionais absorvem luz em diferentes comprimentos de onda. A presença de picos em comprimentos de onda específicos no espectro UV-Vis pode ajudar a identificar grupos funcionais ou sistemas conjugados particulares em uma molécula.

Estudo da cinética de reações

Monitorando mudanças na absorção ao longo do tempo, a espectroscopia UV-Vis pode ser usada para estudar a cinética de reações. Isso permite aos químicos determinar velocidades e mecanismos de reação rastreando a criação ou consumo de uma espécie na mistura de reação.

Estrutura de um espectrofotômetro UV-Vis típico

Um espectrofotômetro UV-Vis típico possui os seguintes componentes principais:

  • Fonte de luz: Proporciona a luz ultravioleta e visível necessária para a medição. Fontes de luz comuns incluem lâmpadas de deutério (para UV) e lâmpadas de tungstênio (para luz visível).
  • Monocromador: Este componente seleciona comprimentos de onda específicos de luz para medição. Ele usa um prisma ou grade de difração para separar diferentes comprimentos de onda.
  • Célula de amostra ou cubeta: O recipiente no qual a amostra líquida é colocada. Geralmente é feito de quartzo ou vidro, pois ambos os materiais são transparentes à luz UV e visível.
  • Detector: Mede a intensidade da luz que passa pela amostra. Detectores comuns incluem tubos fotomultiplicadores e fotodiodos.
Fonte de luz Monocromador Cubeta Detectores

Interpretando o espectro UV-Vis

O espectro UV-Vis mostra a absorção (ou transmitância) de luz em relação ao comprimento de onda da luz. A forma e a posição dos picos no espectro UV-Vis fornecem informações valiosas sobre a molécula sendo analisada.

Exemplo de interpretação do espectro UV-Vis

Considere uma molécula simples como 1,3-butadieno. Ela possui um sistema de dieno conjugado, que permite transições π para π*.

Absorbância versus comprimento de onda para 1,3-butadieno:

| Comprimento de Onda (nm) | Absorção |

| 240 | 0.8 |
| 260 | 1.2 |
| 280 | 0.6 |

O pico observado em torno de 260 nm pode ser atribuído ao seu sistema conjugado.

Fatores que afetam a absorção UV-Vis

Muitos fatores afetam as características de absorção de um composto. Alguns dos mais notáveis são:

  • Efeitos do solvente: Solventes diferentes podem causar um deslocamento no máximo de absorção. Solventes polares geralmente estabilizam o estado excitado mais que o estado fundamental, causando um deslocamento batocrômico (deslocamento para o vermelho).
  • Efeito do pH: O estado de ionização de compostos como fenóis e aminas pode afetar seus espectros UV-Vis. Mudanças no pH podem produzir diferentes estados de protonação, o que pode levar a mudanças na absorção.
  • Concentração: Em concentrações muito altas, podem ocorrer desvios da lei de Beer devido a interações intermoleculares.

Em conclusão, a espectroscopia UV-Vis é uma técnica importante na química orgânica para entender estruturas moleculares, avaliar o progresso de reações e determinar níveis de concentração. Suas aplicações diretas e as informações que fornece fazem dela uma ferramenta indispensável para químicos e pesquisadores.


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