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
) são absorvidas para que esses sistemas ganhem energia. O gráfico resultante geralmente mostra Absorbância (ou %Abs) no eixo vertical e Comprimento de Onda (
) no eixo horizontal.
Passo 3
Espectro de absorção atômica
- Átomos têm níveis de energia eletrônica bem definidos e sem vibração/rotação associada.
- Cada transição eletrônica
absorve um fóton de energia , ou seja, um único comprimento de onda . - No gráfico isso vira picos super estreitos (linhas) em posições muito específicas.
- 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
- Moléculas, além da parte eletrônica, têm modos vibracionais e rotacionais, então cada transição eletrônica se “desdobra” em vários subníveis vibracionais/rotacionais.
- Cada nível eletrônico
tem vários níveis vibracionais e cada tem vários níveis rotacionais . - 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.
- No gráfico, a gente vê faixas largas de absorção, com uma forma de envelope aveludado, não picos isolate.
Passo 5
Esboço dos gráficos
-
Espectro atômico (Absorbância vs.
): - Vários picos finíssimos em certas posições
- Exemplo de esboço ASCII:
0.8 │ ↑ ↑ ↑
0.6 │ │ │ │
0.4 │──┬───┴──┬───┴──┬──────┴── λ
0.2 │ │ │ │
0.0 └──┴──────┴──────┴────────
- Vários picos finíssimos em certas posições
-
Espectro molecular (Absorbância vs.
): - 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:
- No espectro atômico aparecem linhas de absorção bem estreitas, cada uma ligada a uma transição eletrônica pura.
- No espectro molecular surgem bandas largas (vibro-rotacionais) devido à combinação de transições eletrônicas, vibracionais e rotacionais.
- Graficamente, o átomo mostra picos isolados e finos; a molécula traz faixas mais grossas e contínuas.