Carlos Corra Luminescncia qumica Carlos Corra Departamento de
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Carlos Corrêa – Luminescência química Carlos Corrêa Departamento de Química (FCUP) Centro de Investigação em Química (CIQ)
Carlos Corrêa – Luminescência química Qualquer partícula (átomo ou molécula), quando recebe energia, fica excitada. . . podendo, depois, ocorrer variados fenómenos, tais como: +E * +E - Reagir com outras partículas; - Decompor-se; - Desexcitar-se, a) passando a energia a outras partículas; b) emitindo radiação.
Carlos Corrêa – Luminescência química Os átomos, quando excitados, passam a estados de maior energia (um dos seus electrões é promovido a um nível de energia superior). E Energia Como os átomos tendem a passar aos estados de menor energia possível, este átomo vai libertar a energia que absorveu e o electrão regressa ao nível energético inicial. Se o átomo estiver isolado (longe de outros corpos) perde este excesso de energia sob a forma de radiação.
Carlos Corrêa – Luminescência química O que se passa com os átomos, passa-se, também, com as moléculas; neste caso as transições electrónicas dão-se entre orbitais moleculares. Seja a molécula de di-hidrogénio, H 2: . H H Orbitais atómicas (OA) . H : H H–H Orbital molecular (OM) A partir de duas orbitais atómicas formam-se duas orbitais moleculares. Como é a outra orbital molecular?
Carlos Corrêa – Luminescência química Duas OM . H H H E OM antiligante H . H 2* H : H Duas OA Molécula H 2 OM ligante Quando a molécula H 2 recebe energia conveniente (UV) é excitada, sendo um electrão promovido da OM ligante para a OM antiligante; a ligação fica mais fraca. A molécula, neste estado excitado, H*, pode emitir energia radiante.
Carlos Corrêa – Luminescência química É possivel efectuar reacções que produzem moléculas em estados excitados que, por desexcitação, emitem luz. Molécula excitada, M* + Energia E Pode obter-se M* por duas vias: a) A partir de M* + Energia b) A partir de reagentes Reagentes Molécula, M
Carlos Corrêa – Luminescência química Um dos casos mais conhecidos é a reacção de oxidação do luminol, que origina produtos em estados excitados, que emitem luz por desexcitação (Luminescência química). Em DMSO Desexcitação Luminescência química dos produtos de oxidação do Luminol
Carlos Corrêa – Luminescência química Prepara-se uma mistura de DMSO (10 m. L) e hidróxido de potássio (cerca de 10 contas) e faz-se borbulhar dioxigénio na mistura. O 2 DMSO KHO
Carlos Corrêa – Luminescência química CLICAR
Carlos Corrêa – Luminescência química Junta-se um pouquito de Luminol (ponta de uma microespátula), rolha-se o recipiente e agita-se. Se escurecer a sala o efeito é fantástico:
Carlos Corrêa – Luminescência química
Carlos Corrêa – Luminescência química Pode, também, realizar-se a reacção numa seringa.
Carlos Corrêa – Luminescência química - Preparar O 2 em seringa (cerca de 80 m. L). - Noutra seringa, colocar: - 10 m. L de DMSO com gotas de água; - 10 -15 contas de KHO; - Ponta de uma microespátula de luminol. - Colocar a seringa horizontalmente, depois verticalmente com o bico para cima, e expulsar o ar. Ar - Passar o O 2 da outra seringa para esta.
Carlos Corrêa – Luminescência química Agitar. Vamos ver o resultado. CLICAR
Carlos Corrêa – Luminescência química Luminol Luminescência química do luminol oxidado
Carlos Corrêa – Luminescência química
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