Sobre a absorção molecular podemos afirmar exceto:
Escolha uma opção:
◯ a. No máximo de absorbância de uma espécie a absortividade molạr não tem variações significativas.
◯ b. A cubeta de quartzo só pode ser usada na região do ultra violeta.
◯ c. A absorbância é uma propriedade aditiva desde que as espécies absorvedoras não reajam.
◯ d. O branco de calibração na espectrometria de absorção molecular tem de ser bem elaborado para minimizar as perdas por reflexão, refração e outros processos que por ventura apareçam nas amostras ou se terá perda na exatidão da medida.
◯ e. Mesmo que a absortividade molar seja conhecida para uma especie absorvedora é recomendável a construção de curvas analíticas uma vez que erros e desvios da linearidade não pòdem ser previstos.

Passo 1

O enunciado pede que se identifique, entre as opções dadas, qual afirmação sobre absorção molecular é a exceção (isto é, a falsa). As opções fornecidas são:
a. No máximo de absorbância de uma espécie a absortividade molar não tem variações significativas.
b. A cubeta de quartzo só pode ser usada na região do ultra violeta.
c. A absorbância é uma propriedade aditiva desde que as espécies absorvedoras não reajam.
d. O branco de calibração na espectrometria de absorção molecular tem de ser bem elaborado para minimizar as perdas por reflexão, refração e outros processos que por ventura apareçam nas amostras ou se terá perda na exatidão da medida.
e. Mesmo que a absortividade molar seja conhecida para uma especie absorvedora é recomendável a construção de curvas analíticas uma vez que erros e desvios da linearidade não pòdem ser previstos.

Passo 2

Entendimento básico obrigatório (ferramentas que vou usar nas avaliações das opções). Vou usar a lei de Beer–Lambert e conceitos práticos de espectrofotometria. A forma simples da lei de Beer–Lambert é:
A = \varepsilon\, b\, c
onde:
  • A é a absorbância (sem unidades);
  • \varepsilon é a absortividade molar (ou coeficiente de extinção molar), geralmente em unidades de \mathrm{L\,mol^{-1}\,cm^{-1}};
  • b é o caminho óptico (comprimento da cubeta) em \mathrm{cm};
  • c é a concentração da espécie absorvedora em \mathrm{mol\,L^{-1}}.
Também é útil a forma para misturas não interagentes:
A_{\text{total}}=\sum_i \varepsilon_i\, b\, c_i,
ou seja, a contribuição de cada espécie é somada se não houver interação química que altere o espectro.

Passo 3

Analisando a opção (a): “No máximo de absorbância de uma espécie a absortividade molar não tem variações significativas.”
Explicação didática: a absortividade molar \varepsilon depende fortemente de comprimento de onda; em torno do \lambda_{\max} (comprimento de onda de máximo), \varepsilon varia mais suavemente do que ao longo de regiões maiores do espectro — por isso costuma-se escolher \lambda_{\max} para medir, porque pequenas flutuações do comprimento de onda produzem mudanças pequenas na absorbância. Contudo, \varepsilon pode variar com solvente, pH, temperatura, formação de complexos ou agregação, e em presença de interações específicas. Conclusão: a afirmativa é, em termos gerais práticos, aceitável (verdadeira) — no pico a variação é tipicamente menor, embora existam exceções experimentais.

Passo 4

Analisando a opção (c): “A absorbância é uma propriedade aditiva desde que as espécies absorvedoras não reajam.”
Explicação didática: partindo da lei de Beer–Lambert para cada espécie i, tem-se A_i=\varepsilon_i b c_i. Se as espécies coexistem sem interagir (sem reação química, sem sobreposição espectral complicadora além da soma simples) a absorbância total é a soma das individuais:
A_{\text{total}}=\sum_i A_i=\sum_i \varepsilon_i b c_i.
Isso é um princípio frequentemente usado para análises de misturas e é válido enquanto as hipóteses de Beer–Lambert se mantiverem (linéaridade, ausência de interações, mesmas condições instrumentais). Portanto a opção (c) é verdadeira.

Passo 5

Analisando a opção (d): “O branco de calibração na espectrometria de absorção molecular tem de ser bem elaborado para minimizar as perdas por reflexão, refração e outros processos … ou se terá perda na exatidão da medida.”
Explicação didática: o branco (cuveta com solvente puro ou meio de matriz) corrige sinais de fundo: absorção do solvente, efeito da cubeta, espalhamento, reflexões superficiais e qualquer contribuição não relacionada ao analito. Se o branco não reproduzir exatamente as condições ópticas (mesmo tipo de cubeta, superfície limpa, mesmo solvente, mesma temperatura), ocorrerá erro sistemático na absorbância corrigida e, portanto, perda de exatidão. Assim, a opção (d) é verdadeira e é uma prática fundamental em espectrofotometria.

Passo 6

Analisando a opção (e): “Mesmo que a absortividade molar seja conhecida para uma especie absorvedora é recomendável a construção de curvas analíticas uma vez que erros e desvios da linearidade não pòdem ser previstos.”
Explicação didática: mesmo conhecendo \varepsilon, na prática várias fontes podem causar desvio: instrumentais (não linearidade do detector em extremos), químicas (associação, dissociação, efeitos de matriz), concentração muito alta (autoescurecimento, espalhamento), e erros de pipetagem. Por isso se recomenda construir curvas analíticas (curvas de calibração) com padrões sob as mesmas condições da amostra para verificar linearidade e obter fator de correção experimental. Assim, a opção (e) é verdadeira.

Passo 7

Analisando a opção (b): “A cubeta de quartzo só pode ser usada na região do ultra violeta.”
Explicação didática detalhada: materiais de cubeta comuns são vidro (vidro jateado ou vidro comum), vidro borossilicatado, e quartzo (sílica fundida). Cada material tem uma faixa de transparência óptica:
  • Cuvetas de vidro comum: tipicamente transparentes na região visível e parte do infravermelho próximo, mas bloqueiam fortemente abaixo de aproximadamente \approx 350\\ \mathrm{nm}.
  • Cuvetas de quartzo (sílica fundida): são transparentes desde o ultravioleta profundo até o infravermelho próximo; tipicamente transmitem bem desde aproximadamente \approx 190\\ \mathrm{nm} até \sim 2{,}5\\ \mu\mathrm{m} ( \approx 2500\\ \mathrm{nm}), dependendo do tipo de quartzo.
Consequência prática: cubetas de quartzo não são limitadas ao ultravioleta — elas são usadas tanto na região do ultravioleta quanto na região visível e até em partes do infravermelho próximo. De fato, quando se precisa medir no UV usa-se quartzo porque o vidro comum não transmite nessa região; mas em medições visíveis o quartzo também é perfeitamente adequado. Logo a afirmação de que “a cubeta de quartzo só pode ser usada na região do ultra violeta” é falsa: o uso não é exclusivo ao UV.

Passo 8

Comparação e conclusão: das opções (a), (c), (d) e (e) análise indica que são afirmações corretas (com as ressalvas práticas explicadas). A opção (b) é a única que afirma algo incorreto sobre o uso de cubetas de quartzo (ela limita indevidamente o uso do quartzo apenas ao UV).

Resposta

b. A cubeta de quartzo só pode ser usada na região do ultra violeta.

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