CQ116 / 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 conceitos 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 (CQ116) 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                     Ementa da disciplina CQ247

Avaliações

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

14 de abril – 26 de maio – 30 de junho 

Serão considerados aprovados por média os alunos que somarem 210 pontos ou mais após os quatro exames. Os alunos com total entre 120 e 209 pontos prestarão um exame final, a se realizar na segunda-feira, dia 7 de julho de 2025.

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.

Bom semestre para todos nós !!!


Resultados do Primeiro Semestre de 2025:

Aluno P1 (14/04) P2 (26/05) P3 (30/06) Total parcial Exame Final (7/7) Nota Final
Turma

Resultados do Primeiro Semestre de 2022:

Aluno P1 (27/06) P2 (18/07) P3 (15/08) P4 (12/09) Total parcial Exame Final (19/09) Nota Final
GRDS 91 😀 53 53 75 278 70
APDO 60 52 46 67 225 71 64
MVM 53 58 NC 72 226 52 54
TKM 42 56 52 65 215 55 54
JCC 35 🚩 55 42 52 188 52 50
Turma 56,2 48,5 66,0 53,9