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 de absorção atômica


A espectroscopia de absorção atômica (AAS) é uma importante técnica de química analítica usada para determinar as concentrações de elementos em uma amostra. Usada principalmente em análises de materiais, ambientais ou diagnósticas, a AAS permite uma análise quantitativa precisa de metais e metaloides. Compreender os princípios e aplicações da AAS é importante para químicos envolvidos no estudo de várias substâncias.

Princípio da espectroscopia de absorção atômica

O princípio básico da AAS baseia-se na absorção de luz por átomos livres em seu estado fundamental. Quando os átomos absorvem comprimentos de onda específicos da luz, ocorrem transições entre os níveis de energia eletrônicos. A quantidade de luz absorvida é diretamente proporcional à concentração de átomos no caminho da luz.

Níveis de energia dos elétrons

Um átomo consiste em um núcleo e elétrons que estão em diferentes níveis de energia. Na AAS, quando esses elétrons absorvem luz, eles se movem de um nível de energia mais baixo para um nível de energia mais alto. A energia da luz absorvida deve corresponder à diferença de energia entre os dois níveis:

e = hν = hc/λ

Onde:

  • E é a energia absorvida.
  • h é a constante de Planck.
  • ν é a frequência da luz.
  • c é a velocidade da luz.
  • λ é o comprimento de onda.

Processo de absorção

Quando um feixe de luz passa pela amostra, átomos de um elemento específico absorvem luz em comprimentos de onda específicos. A diminuição na intensidade da luz devido à absorção é medida por um detector e usada para calcular a concentração do elemento de acordo com a lei de Beer-Lambert:

A = εlc

Onde:

  • A é a absorção.
  • ε é a absortividade molar (L mol -1 ·cm -1 ).
  • l é o comprimento do caminho (cm).
  • c é a concentração (mol L -1 ).

Componentes da espectroscopia de absorção atômica

Fonte de luz (lâmpada de cátodo oco) Cortador Atomizador (chama/forno) Monocromador Detectores

Um instrumento típico de AAS consiste em vários componentes que trabalham juntos para facilitar a análise espectroscópica.

Fonte de luz

A fonte de luz na AAS é geralmente uma lâmpada de cátodo oco (HCl), específica para o elemento que está sendo analisado. A lâmpada emite luz no comprimento de onda específico absorvido pelo elemento em questão.

Cortador

Um cortador é usado para controlar a luz da lâmpada de cátodo oco, produzindo um sinal pulsado, o que aumenta a sensibilidade de detecção ao diferenciar entre o sinal e a luz ambiente.

Atomizador

Um atomizador, como uma chama ou forno de grafite, atomiza a solução da amostra em átomos livres. Em um atomizador de chama, a amostra é sugada para uma chama onde ocorre a atomização.

Equação de atomização no forno:
M(s) + e- → M(g)

Monocromador

O monocromador isola os comprimentos de onda específicos de luz absorvidos pelos átomos. Ele remove a luz difusa e outros comprimentos de onda, concentrando-se apenas na linha de absorção para análise.

Detectores

O detector captura a intensidade da luz e a converte em um sinal elétrico para medir a absorção. Geralmente, tubos fotomultiplicadores são usados devido à sua sensibilidade.

Aplicações da espectroscopia de absorção atômica

A AAS é amplamente utilizada em vários campos devido à sua precisão na medição das concentrações de elementos.

Análise ambiental

A AAS ajuda a monitorar metais traço em amostras ambientais, como água, solo e ar. Isso é importante para determinar níveis de poluição e avaliar a contaminação ambiental.

Exemplo: Medição dos níveis de chumbo na água potável.

Química clínica

Em situações clínicas, a AAS mede as concentrações de metais em amostras biológicas, como sangue ou urina. Isso é importante para o diagnóstico e monitoramento de condições relacionadas ao metabolismo e toxicidade dos metais.

Exemplo: Determinação de cobre no sangue de pacientes com doença de Wilson.

Alimentação e agricultura

A AAS é usada para garantir a segurança e qualidade dos alimentos, analisando amostras para metais tóxicos, conteúdo nutricional e fortificação.

Exemplo: Análise do teor de zinco em fertilizantes agrícolas.

Vantagens e limitações da AAS

Vantagem

  • Altamente sensível: capaz de detectar concentrações de metais em partes por milhão (ppm) ou partes por bilhão (ppb).
  • Específico para elementos: Interferência mínima da presença de outros elementos ou compostos.
  • Ampla faixa de aplicação: Aplicável a sólidos, líquidos e gases após a preparação adequada da amostra.

Limites

  • Análise de elemento único: Limitado à análise de um elemento de cada vez, análise multielementar requer análises múltiplas.
  • Preparação da amostra: As amostras muitas vezes requerem preparação trabalhosa para garantir medições precisas.
  • Efeitos de matriz: A presença de outros materiais pode, às vezes, afetar as leituras, exigindo o uso de padrões com matriz correspondente.

Conclusão

A espectroscopia de absorção atômica continua sendo uma ferramenta fundamental na química analítica para a análise de elementos traço. Sua especificidade, sensibilidade e aplicabilidade a tornam indispensável em ambientes ambientais, clínicos e industriais. Embora soluções para suas limitações continuem a ser desenvolvidas, a AAS fornece análises quantitativas confiáveis e precisas, desempenhando um papel vital no progresso científico e industrial.


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