Explique as principais diferenças entre um espectro de absorção atômica e molecular. Além disto, esboce um gráfico para cada tipo de espectro discutido.

Passo 1

Beleza, olha só o que o exercício tá pedindo: “Explique as principais diferenças entre um espectro de absorção atômica e molecular e, além disso, esboce um gráfico pra cada tipo.” Isso cai dentro de espectroscopia (parte de Química ou Física) e pra resolver a gente vai precisar entender o que é um espectro de absorção, como átomos e moléculas absorvem luz e qual a consequência disso no formato das linhas ou bandas que aparecem no gráfico.

Passo 2

Antes de qualquer coisa, vamos combinar o que é um espectro de absorção: quando você passa um feixe de luz branca (várias cores/jul far) por um átomo ou molécula, certas frequências (ou comprimentos de onda lambda) são absorvidas para que esses sistemas ganhem energia. O gráfico resultante geralmente mostra Absorbância (ou %Abs) no eixo vertical e Comprimento de Onda ( lambda) no eixo horizontal.

Passo 3

Espectro de absorção atômica
  1. Átomos têm níveis de energia eletrônica bem definidos e sem vibração/rotação associada.
  2. Cada transição eletrônica Ei to Ej absorve um fóton de energia hnu = Ej - Ei, ou seja, um único comprimento de onda lambda = cnu.
  3. No gráfico isso vira picos super estreitos (linhas) em posições muito específicas.
  4. A largura da linha é pequena e determinada por efeitos quânticos (amplificação natural, Doppler, pressão), mas ainda assim são “linhas”.

Passo 4

Espectro de absorção molecular
  1. Moléculas, além da parte eletrônica, têm modos vibracionais e rotacionais, então cada transição eletrônica se “desdobra” em vários subníveis vibracionais/rotacionais.
  2. Cada nível eletrônico Ee tem vários níveis vibracionais v e cada v tem vários níveis rotacionais J.
  3. A sobreposição de todas essas transições faz com que o espectro apareça em “bandas” largas em vez de linhas finas. Essas bandas se chamam bandas vibro-rotacionais.
  4. No gráfico, a gente vê faixas largas de absorção, com uma forma de envelope aveludado, não picos isolate.

Passo 5

Esboço dos gráficos
  1. Espectro atômico (Absorbância vs. lambda):
    • Vários picos finíssimos em certas posições lambda1, lambda2, dots
    • Exemplo de esboço ASCII:
      0.8 │ ↑ ↑ ↑
      0.6 │ │ │ │
      0.4 │──┬───┴──┬───┴──┬──────┴── λ
      0.2 │ │ │ │
      0.0 └──┴──────┴──────┴────────
  2. Espectro molecular (Absorbância vs. lambda):
    • Bandas largas, tipo “colina de montanha”
    • Exemplo de esboço ASCII:
      0.8 │ /\ /\
      0.6 │ / \/ \
      0.4 │──/ \── λ
      0.2 │
      0.0 └─────────────────────

Passo 6

Principais diferenças resumindo de boa:
  • Átomos → linhas finas, cada elétron só faz transição eletrônica.
  • Moléculas → bandas largas, porque juntam eletrônica + vibração + rotação.
  • Largura de pico: atômico bem estreito, molecular bem mais largo.
  • Complexidade: espectro molecular é mais “trabalhoso” de interpretar por causa dessas sobreposição de níveis.

Resposta

As diferenças centrais são:
  1. No espectro atômico aparecem linhas de absorção bem estreitas, cada uma ligada a uma transição eletrônica pura.
  2. No espectro molecular surgem bandas largas (vibro-rotacionais) devido à combinação de transições eletrônicas, vibracionais e rotacionais.
  3. Graficamente, o átomo mostra picos isolados e finos; a molécula traz faixas mais grossas e contínuas.

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