{"id":148476,"date":"2020-06-03T12:24:21","date_gmt":"2020-06-03T14:24:21","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=148476"},"modified":"2020-06-03T12:24:21","modified_gmt":"2020-06-03T14:24:21","slug":"fotoquimica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/quimica\/fotoquimica","title":{"rendered":"Fotoqu\u00edmica"},"content":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Fotoqu\u00edmica \u00e9 um ramo da qu\u00edmica que lida com o efeito da energia radiante na produ\u00e7\u00e3o de altera\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas.<\/p>\n

O que \u00e9 fotoqu\u00edmica?<\/strong><\/p>\n

A\u00a0fotoqu\u00edmica<\/strong>\u00a0\u00e9 um ramo no campo da qu\u00edmica que se concentra no estudo de rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que envolvem luz, porque a luz atua como catalisador de rea\u00e7\u00f5es ou porque as rea\u00e7\u00f5es produzem luz.<\/p>\n

Em um n\u00edvel mais detalhado, pode-se dizer que envolve o estudo das intera\u00e7\u00f5es entre f\u00f3tons e mol\u00e9culas.<\/p>\n

Este campo \u00e9 altamente interdisciplinar, com pessoas de disciplinas como biologia e f\u00edsica interessadas em v\u00e1rios aspectos da\u00a0fotoqu\u00edmica.<\/p>\n

As rea\u00e7\u00f5es fotoqu\u00edmicas podem ocorrer de v\u00e1rias maneiras. Quando as mol\u00e9culas absorvem um f\u00f3ton, elas ficam excitadas, o que pode desencadear uma resposta como a isomeriza\u00e7\u00e3o, na qual os \u00e1tomos de uma mol\u00e9cula se reorganizam, ou uma simples emiss\u00e3o de luz ou a quebra ou forjamento de liga\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas. Certas rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas tamb\u00e9m podem resultar na emiss\u00e3o de f\u00f3tons, outro t\u00f3pico de interesse na fotoqu\u00edmica, e entre cientistas loucos, se os copos brilhantes nos filmes populares s\u00e3o alguma indica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Al\u00e9m de estudar a luz no espectro vis\u00edvel, os fotoqu\u00edmicos tamb\u00e9m observam infravermelho, ultravioleta e outras \u00e1reas do espectro.<\/p>\n

As emiss\u00f5es de diferentes \u00e1reas do espectro podem estar envolvidas em tipos muito diferentes de rea\u00e7\u00f5es, tornando a espectroscopia uma parte importante da\u00a0fotoqu\u00edmica.<\/p>\n

A pesquisa geralmente ocorre em um ambiente de laborat\u00f3rio, no qual as pessoas t\u00eam acesso a equipamentos muito sens\u00edveis que podem ser usados para fazer observa\u00e7\u00f5es e conduzir experimentos.<\/p>\n

Um exemplo comum de\u00a0fotoqu\u00edmica\u00a0\u00e9 a fotoss\u00edntese, a t\u00e9cnica usada pelas plantas para gerar energia a partir da luz, usando o sol como catalisador de rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que ocorrem dentro da planta.<\/p>\n

A bioluminesc\u00eancia, outro fen\u00f4meno natural, \u00e9 outro excelente exemplo de\u00a0fotoqu\u00edmica\u00a0no trabalho; os animais usam bioluminesc\u00eancia para tudo, desde sinalizar outros organismos, como os vaga-lumes parecem fazer, at\u00e9 atrair presas, como visto com o tamboril no oceano.<\/p>\n

A fotografia tamb\u00e9m conta com os princ\u00edpios da fotoqu\u00edmica, desde o uso de compostos fotossens\u00edveis no filme que reagem quando expostos \u00e0 luz ao emprego de batente e fixador na sala de desenvolvimento para interromper as rea\u00e7\u00f5es fotossens\u00edveis que ocorrem nos revestimentos usados no papel fotogr\u00e1fico.<\/p>\n

Numerosas faculdades e universidades oferecem treinamento em\u00a0fotoqu\u00edmica\u00a0para estudantes em seus departamentos de qu\u00edmica, e algumas t\u00eam departamentos inteiros dedicados ao estudo de\u00a0fotoqu\u00edmica.<\/p>\n

As pessoas interessadas neste campo podem trabalhar em uma ampla variedade de ambientes, dependendo de seus interesses e n\u00edvel de educa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

O trabalho como\u00a0fotoqu\u00edmico\u00a0\u00e9 certamente raramente mon\u00f3tono, gra\u00e7as \u00e0 mir\u00edade de t\u00f3picos que podem ser explorados.<\/p>\n

Fotoqu\u00edmica – Qu\u00edmica<\/strong><\/p>\n

Fotoqu\u00edmica, uma sub-disciplina da qu\u00edmica, \u00e9 o estudo das intera\u00e7\u00f5es entre \u00e1tomos, mol\u00e9culas e luz (ou radia\u00e7\u00e3o eletromagn\u00e9tica).<\/p>\n

As rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que ocorrem atrav\u00e9s dessas intera\u00e7\u00f5es s\u00e3o conhecidas como\u00a0rea\u00e7\u00f5es fotoqu\u00edmicas.<\/p>\n

Exemplos de\u00a0rea\u00e7\u00f5es fotoqu\u00edmicas\u00a0s\u00e3o a fotoss\u00edntese nas c\u00e9lulas vegetais e as altera\u00e7\u00f5es induzidas pela luz que ocorrem no olho.<\/p>\n

Al\u00e9m disso, as\u00a0rea\u00e7\u00f5es fotoqu\u00edmicas\u00a0s\u00e3o importantes na fotografia, no clareamento e na televis\u00e3o.<\/p>\n

Rea\u00e7\u00e3o fotoqu\u00edmica – rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica<\/strong><\/p>\n

Rea\u00e7\u00e3o fotoqu\u00edmica, rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica iniciada pela absor\u00e7\u00e3o de energia na forma de luz.<\/p>\n

A consequ\u00eancia da absor\u00e7\u00e3o da luz pelas mol\u00e9culas \u00e9 a cria\u00e7\u00e3o de estados excitados transit\u00f3rios cujas propriedades qu\u00edmicas e f\u00edsicas diferem muito das mol\u00e9culas originais.<\/p>\n

Essas novas esp\u00e9cies qu\u00edmicas podem desmoronar, mudar para novas estruturas, combinar-se umas com as outras ou com outras mol\u00e9culas ou transferir el\u00e9trons, \u00e1tomos de hidrog\u00eanio, pr\u00f3tons ou sua energia de excita\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica para outras mol\u00e9culas. Estados excitados s\u00e3o \u00e1cidos e redutores mais fortes que os estados fundamentais originais.<\/p>\n

\u00c9 essa \u00faltima propriedade que \u00e9 crucial no mais importante de todos os processos fotoqu\u00edmicos, a fotoss\u00edntese, da qual quase toda a vida na Terra depende.<\/p>\n

Atrav\u00e9s da fotoss\u00edntese, as plantas convertem a energia da luz solar em energia qu\u00edmica armazenada, formando carboidratos do di\u00f3xido de carbono atmosf\u00e9rico e da \u00e1gua e liberando oxig\u00eanio molecular como subproduto.<\/p>\n

Tanto carboidratos quanto oxig\u00eanio s\u00e3o necess\u00e1rios para sustentar a vida animal. Muitos outros processos na natureza s\u00e3o fotoqu\u00edmicos. A capacidade de ver o mundo come\u00e7a com uma rea\u00e7\u00e3o fotoqu\u00edmica no olho, na qual a retina, uma mol\u00e9cula na rodopsina da c\u00e9lula fotorreceptora, isomeriza (ou muda de forma) uma liga\u00e7\u00e3o dupla ap\u00f3s a absor\u00e7\u00e3o da luz. A vitamina D, essencial para o desenvolvimento normal dos ossos e dentes e fun\u00e7\u00e3o renal, \u00e9 formada na pele dos animais ap\u00f3s a exposi\u00e7\u00e3o do qu\u00edmico 7-desidrocolesterol \u00e0 luz solar.<\/p>\n

O oz\u00f4nio protege a superf\u00edcie da Terra da irradia\u00e7\u00e3o ultravioleta (UV) intensa e profunda, que \u00e9 prejudicial ao DNA e \u00e9 formada na estratosfera por uma dissocia\u00e7\u00e3o fotoqu\u00edmica (separa\u00e7\u00e3o) de oxig\u00eanio molecular<\/p>\n

(O2<\/sub>) em \u00e1tomos de oxig\u00eanio individuais, seguida pela rea\u00e7\u00e3o subsequente desses oxig\u00eanio \u00e1tomos com oxig\u00eanio molecular para produzir oz\u00f4nio (O3<\/sub>).<\/p>\n

A radia\u00e7\u00e3o UV que atravessa a camada de oz\u00f4nio danifica fotoquimicamente o DNA, que por sua vez introduz muta\u00e7\u00f5es em sua replica\u00e7\u00e3o que podem levar ao c\u00e2ncer de pele.<\/p>\n

As\u00a0rea\u00e7\u00f5es fotoqu\u00edmicas\u00a0e as propriedades dos estados excitados tamb\u00e9m s\u00e3o cr\u00edticas em muitos processos e dispositivos comerciais.<\/p>\n

A fotografia e a xerografia s\u00e3o baseadas em processos fotoqu\u00edmicos, enquanto a fabrica\u00e7\u00e3o de chips semicondutores ou a prepara\u00e7\u00e3o de m\u00e1scaras para imprimir jornais depende da luz UV para destruir mol\u00e9culas em regi\u00f5es selecionadas de m\u00e1scaras polim\u00e9ricas.<\/p>\n

Hist\u00f3ria<\/strong><\/p>\n

O uso da\u00a0fotoqu\u00edmica\u00a0pelos seres humanos come\u00e7ou no final da Idade do Bronze em 1500 aC, quando os povos cananeus estabeleceram a costa leste do Mediterr\u00e2neo. Eles prepararam um corante roxo r\u00e1pido (agora chamado 6,6′-dibromoindigotin) a partir de um molusco local, usando uma rea\u00e7\u00e3o fotoqu\u00edmica, e seu uso foi mencionado posteriormente em documentos da Idade do Ferro que descreviam tempos anteriores, como os \u00e9picos de Homero e do Pentateuco. . De fato, a palavra Cana\u00e3 pode significar “roxo avermelhado”. Este corante, conhecido como p\u00farpura de Tiro, foi mais tarde usado para colorir as capas dos c\u00e9sares romanos.<\/p>\n

No s\u00e9culo XVI, o escultor florentino Benvenuto Cellini reconheceu que um diamante exposto \u00e0 luz do sol e depois colocado na sombra emitia um brilho azul que durou muitos segundos.<\/p>\n

Este processo \u00e9 chamado fosforesc\u00eancia e distingue-se da fluoresc\u00eancia pelo tempo que persiste. F\u00f3sforos inorg\u00e2nicos sint\u00e9ticos foram preparados em 1603 pelo sapateiro-alquimista Vincenzo Cascariolo de Bolonha, reduzindo o sulfato de b\u00e1rio mineral natural com carv\u00e3o vegetal para sintetizar o sulfeto de b\u00e1rio. A exposi\u00e7\u00e3o \u00e0 luz solar fez com que o f\u00f3sforo emitisse um brilho amarelo de longa dura\u00e7\u00e3o, e considerou-se suficientemente que muitos viajaram a Bolonha para coletar o mineral (chamado de pedras de Bolonha) e fazer seu pr\u00f3prio f\u00f3sforo. Trabalhos subsequentes do astr\u00f4nomo italiano Niccol\u00f2 Zucchi em 1652 demonstraram que a fosforesc\u00eancia \u00e9 emitida em comprimentos de onda mais longos do que o necess\u00e1rio para excitar o f\u00f3sforo; por exemplo, a fosforesc\u00eancia azul segue a excita\u00e7\u00e3o UV nos diamantes.<\/p>\n

Al\u00e9m disso, em 1728, o f\u00edsico italiano Francesco Zanotti mostrou que a fosforesc\u00eancia mant\u00e9m a mesma cor, mesmo quando a cor da radia\u00e7\u00e3o de excita\u00e7\u00e3o \u00e9 alterada para aumentar a energia.<\/p>\n

Essas mesmas propriedades tamb\u00e9m s\u00e3o verdadeiras para a fluoresc\u00eancia.<\/p>\n

A era moderna da\u00a0fotoqu\u00edmica\u00a0org\u00e2nica come\u00e7ou em 1866, quando o qu\u00edmico russo Carl Julius von Fritzche descobriu que uma solu\u00e7\u00e3o concentrada de antraceno exposta \u00e0 radia\u00e7\u00e3o UV cairia da solu\u00e7\u00e3o como precipitado.<\/p>\n

Essa precipita\u00e7\u00e3o ocorre porque as mol\u00e9culas de antraceno se unem em pares, ou d\u00edmeros, que n\u00e3o s\u00e3o mais sol\u00faveis.<\/p>\n

Nos s\u00e9culos 19 e 20, os cientistas desenvolveram uma compreens\u00e3o fundamental da base da fluoresc\u00eancia e da fosforesc\u00eancia. A funda\u00e7\u00e3o foi a constata\u00e7\u00e3o de que os materiais (corantes e f\u00f3sforos) devem ter a capacidade de absorver radia\u00e7\u00e3o \u00f3ptica (lei de Grotthus-Draper). O qu\u00edmico alem\u00e3o Robert Bunsen e o ingl\u00eas Henry Roscoe demonstraram em 1859 que a quantidade de fluoresc\u00eancia ou fosforesc\u00eancia foi determinada pela quantidade total de radia\u00e7\u00e3o \u00f3ptica absorvida e n\u00e3o pelo conte\u00fado de energia (isto \u00e9, o comprimento de onda, cor ou frequ\u00eancia) da radia\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Em 1908, o f\u00edsico alem\u00e3o Johannes Stark percebeu que a absor\u00e7\u00e3o de radia\u00e7\u00e3o era uma conseq\u00fc\u00eancia de uma transi\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica, e isso foi ampliado pelo f\u00edsico alem\u00e3o Albert Einstein em 1912 para incluir a conserva\u00e7\u00e3o de energia – a energia interna introduzida na mol\u00e9cula pela absor\u00e7\u00e3o deve ser igual ao total das energias de cada processo individual de dissipa\u00e7\u00e3o de energia.<\/p>\n

Impl\u00edcita na frase anterior est\u00e1 a lei de equival\u00eancia fotoqu\u00edmica, tamb\u00e9m chamada lei de Stark-Einstein, que afirma que uma \u00fanica mol\u00e9cula pode absorver exatamente um f\u00f3ton de luz.<\/p>\n

A quantidade de energia absorvida por uma subst\u00e2ncia \u00e9 o produto do n\u00famero de f\u00f3tons absorvidos e a energia de cada f\u00f3ton, mas \u00e9 a intensidade da radia\u00e7\u00e3o e o n\u00famero de f\u00f3tons absorvidos por segundo, e n\u00e3o a energia deles, que determina a extens\u00e3o da fotoqu\u00edmica. processos.<\/p>\n

A descri\u00e7\u00e3o da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica contempor\u00e2nea da absor\u00e7\u00e3o da radia\u00e7\u00e3o \u00f3ptica envolve a promo\u00e7\u00e3o de um el\u00e9tron de um orbital de baixa energia para um orbital mais energ\u00e9tico.<\/p>\n

Isso \u00e9 sin\u00f4nimo de dizer que a mol\u00e9cula (ou \u00e1tomo) \u00e9 promovida de seu estado fundamental (ou estado de menor energia) para um estado excitado (ou estado de energia superior).<\/p>\n

Essa mol\u00e9cula no estado excitado geralmente possui propriedades drasticamente diferentes da mol\u00e9cula no estado fundamental. Al\u00e9m disso, o estado excitado de uma mol\u00e9cula tem vida curta, porque uma sequ\u00eancia de eventos o retorna ao seu estado fundamental original ou forma uma nova esp\u00e9cie qu\u00edmica que eventualmente alcan\u00e7ar\u00e1 seu pr\u00f3prio estado fundamental.<\/p>\n

\"Fotoqu\u00edmica\"
\nA bioluminesc\u00eancia de um vaga-lume \u00e9 a fotoqu\u00edmica no trabalho<\/strong><\/p>\n

Fonte:<\/strong>\u00a0www2.chemistry.msu.edu\/www.thebigger.com\/www.wisegeek.org\/www.merriam-webster.com\/edelsteincenter.files.wordpress.com\/www.newworldencyclopedia.org\/science.jrank.org<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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