CQ247- Espectroscopia óptica

O contexto

Vimos anteriormente em CQ115/CQ246 que a Mecânica Quântica nos permite determinar os possíveis autovalores de qualquer sistema. Se pudermos preparar milhões ou bilhões ou trilhões de sistemas “idênticos”, a solução da equação de Schrödinger nos dá esses autovalores… e o princípio da equipartição de Boltzmann nos dá a população de cada autovalor (que é estatisticamente válida, pois o número de partículas é muito grande).

Erwin Schrödinger (1887-1961)…                                   … e Ludwig Boltzmann (1844-1906)

Considere agora uma amostra gasosa muito pequena, digamos 5 mL. Sob condições de 1 atm e 25°C, esta amostra contem… 0,204 mmoles, ou seja, 1,23×1020 partículas! Uma amostra líquida com o mesmo volume certamente contém muito mais moléculas, pois tem densidade muito maior. Assim, podemos afirmar com segurança que, se submetermos essa amostra a uma medida de qualquer propriedade, os resultados têm que ser consistentes com a Mecânica Quântica e com a Estatística de Boltzmann.

A pergunta a se colocar agora é, como se fazem as medidas? Como medir simultaneamente quatrilhões de sistemas “idênticos” ?…

Hoje em dia, é prevalente em Química Orgânica e Química Inorgânica o uso de técnicas de análise tais como infravermelho, ultravioleta, raios x, ressonância magnética nuclear e outras, em suas diversas variedades, frequentemente com o processamento dos sinais por transformadas de Fourier.

Espectro de fotoelétrons do HCl

Espectro de fotoelétrons do HCl

 

Em vista do acima exposto, é interessante para os químicos terem um sólido conhecimento de Espectroscopia. No entanto, para alcançar uma clara compreensão dos conceitos envolvidos, são previamente necessários conhecimentos de Química Quântica. Por isso a disciplina CQ115/CQ246 é pré-requisito da disciplina CQ116/CQ247.

Esta disciplina

O aluno cursando os últimos períodos deste curso já deve estar pensando em prospectos de estágio ou emprego. Em qualquer atividade que ele escolha, é muito provável que ele encontre a necessidade de analisar espectros de alguma variedade. Esta disciplina de Espectroscopia (CQ247) visa fornecer ao aluno de Química um suporte para estas atividades, mais o ferramental necessário para quaisquer atividades de pesquisa.

Ficha 2 da disciplina CQ116                     Syllabus da disciplina CQ247

Avaliações

Três exames parciais serão aplicados, cada um valendo 100 pontos, nas seguintes datas:

10 de abril – 15 de maio – 26 de junho 

Serão considerados aprovados por média os alunos que somarem 210 pontos ou mais após os três exames. Os alunos com total entre 120 e 209 pontos prestarão um exame final, a se realizar na sexta-feira, dia 3 de julho de 2026.

Bibliografia e material suplementar

Nesta disciplina o texto-base será Físico-Química, de Peter Atkins (volume 2). Os handouts de algumas aulas (em formato pdf) estão disponíveis para download no link acima. Recomenda-se que o aluno leia com calma este material antes das aulas, para não ficar perdido. As listas de exercícios (em formato pdf) também estão disponíveis para download no link acima. Recomenda-se que o aluno use estas listas para praticar e tenha pleno conhecimento de cada material antes de estudar o próximo ponto.

Qualquer situação não-prevista será resolvida a critério do professor responsável. Por isso, recomenda-se que em situações estranhas contacte-se o professor o mais rápido possível.

Próxima aula: 27/2 – Apresentação. Aspectos gerais de espectroscopia.


Resultados do Primeiro Semestre de 2026:

Aluno P1 (10/04) P2 (15/05) P3 (26/06) Total parcial Exame Final (3/7) Nota Final
ADDC
BPDLT
DRCDDP
ETDS
EODO
EPPA
GKB
GDCL
KTZ
LDMM
LISC
LGMM
MVM
MEM
MCB
MGM
MICT
MDOD
MM
PHM
WPODS
WDLM
GFDS
MCD
Turma

Resultados do Primeiro Semestre de 2025:

Aluno P1 (25/04) P2 (30/05) P3 (30/06) Total parcial Exame Final (4/7) Nota Final
LSF 100 😀 82 😀 72 😐 254 🥇 85
ACM 81 😀 87 😀 83 😀 251  🥈 84
ALA 75 🙂 81 😀 86 😀 242  🥉 81
LDODS 74 😐 79 🙂 88 😀 241 80
GSDES 70 😐 79 🙂 87 😀 236 79
JADS 77 🙂 72 😐 84 😀 233 78
GAB 65 74 😐 83 😀 222 74
NDM 70 😐 81 😀 68 😐 219 73
ER 72 😐 73 🙂 74 😐 219 73
LELDS 57 82 😀 72 😐 211 70
IBDO 63 62 84 😀 209 70
BS 57 63 89 😀 209 70
IHS 67 😐 62 80 😀 209 70
VMC 49 72 🙂 69 😐 190 80 72
VK 67 😐 52 70 😐 189 70 67
PHG 51 60 71 😐 182 65 63
JISDP 39 🚩 76 🙂 64 179 62 61
LFS 32🚩 67 😐 74 🙂 173 90 74
GSA 39 🚩 68 😐 59 166 72 64
JVG 60 32🚩 52 144 77 63
EBD 59 70 😐 38🚩 167 67 62
GCBG 45 36🚩 65 146 65 59
TZ 28 🚩 54 60 142 71 59
GFM 36🚩 45 40 121 68 54
RBF 55 53 52 160 52 53
RLZ 23 🚩 45 64 132 57 51
BB 44 29 🚩 28 🚩 101 34
GKB 23 🚩 NC NC 23 8
LISC 15 🚩 NC NC 15 5
Turma 54,9 65,1 68,8