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: 17/4 – Espectroscopia vibracional.


Resultados do Primeiro Semestre de 2026:

Aluno P1 (10/04) P2 (15/05) P3 (26/06) Total parcial Exame Final (3/7) Nota Final
MM 82 😀 82 (+12)
MCD 79 🙂 79 (+9)
EODO 79 🙂 79 (+9)
GDCL 77 🙂 77 (+7)
GFDS 74 🙂 74 (+4)
MDOD 73 🙂 73 (+3)
MICT 70 😐 70
ADDC 65 😐 65 (-5)
LDMM 62 62 (-8)
PHM 61 61 (-9)
LISC 53 53 (-17)
WDLM 53 53 (-17)
LNPHDS 49 49 (-21)
MVM 46
LGMM 44
MCB 39 🚩
MGH 34 🚩
WPODS 33 🚩
ADSBM 31 🚩
LAWDS 25 🚩
RGF 20 🚩
GKB 18 🚩
ETDS 10 🚩
AT NC
BPDLT NC
DRCDDP NC
EPPA NC
GVDS NC
KTZ NC
MEM NC
MGM NC
MCD NC
Turma 49,9

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