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Questão FC287865

A espectroscopia de absorção atômica tem como princípio a absorção seletiva de radiação por elementos atômicos no seu estado excitado, permitindo a identificação e quantificação de

Química

IDECAN · 2023

A espectroscopia de absorção atômica tem como princípio a absorção seletiva de radiação por elementos atômicos no seu estado excitado, permitindo a identificação e quantificação desses elementos. Assinale a alternativa correta a respeito da espectroscopia de absorção atômica:

  1. A espectroscopia de chama gera, normalmente, uma quantidade maior de ruído na amostra do que o uso de fornos de grafite.
  2. A etapa de preparação da amostra é uma desvantagem dos fornos de grafite.
  3. A intensidade da luz transmitida, lt, na absorção atômica, é diretamente proporcional a concentração atômica.
  4. O aumento da temperatura de chama aumenta a fração de átomos excitados ainda que a maior parte dos átomos tenda a permanecer no estado fundamental.
  5. O monocromador tem a função de selecionar uma raia de emissão mais vantajosa para a análise da maioria dos átomos da amostra.
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Gabarito

D

Comentário do professor

A alternativa está correta porque o aumento da temperatura de chama eleva a probabilidade de que átomos sejam transferidos ao estado excitado, mas a maioria ainda permanece no estado fundamental.

Isso é descrito pela distribuição de Boltzmann: \(\\frac{N_j}{N_i}=\\frac{g_j}{g_i}e^{-(E_j-E_i)/kT}\\), em que \(N_i\) e \(N_j\) são as populações dos níveis, \(g\) as degenerescências, \(E\) as energias, \(k\) a constante de Boltzmann e \(T\) a temperatura.

À medida que \(T\) cresce, o fator exponencial aumenta a razão \(N_j/N_i\), ou seja, cresce a fração excitada. Contudo, para energias de excitação típicas (ordem de eV) e temperaturas de chama (~2000–3000 K), o termo exponencial ainda torna essa fração muito pequena (ex.: 2 eV → ordem de 10⁻⁵).

Na espectroscopia de absorção atômica isso importa porque a absorção ocorre preferencialmente a partir do estado fundamental; alterar muito a temperatura altera o balanço entre atomização e excitação, afetando a sensibilidade.

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