A espectrometria de massas é uma técnica analítica poderosa utilizada para a identificação de compostos químicos com alta precisão. Ela permite determinar a massa molecular, a composição química e até mesmo a estrutura de uma substância, tornando-se essencial em áreas como química analítica, bioquímica, toxicologia e indústria farmacêutica.
Com base nesses conceitos, qual das alternativas é correta sobre os princípios da espectrometria de massas?

A difração a laser é uma técnica amplamente utilizada para determinar a distribuição de tamanho de partículas em suspensões. O princípio dessa técnica baseia-se na interação da luz laser com as partículas da amostra, produzindo um padrão de espalhamento que depende do tamanho das partículas.
O comprimento de onda do laser utilizado na análise é um fator crítico, pois determina a resolução e o limite inferior de detecção da técnica. Quando partículas pequenas são analisadas, a luz interage de maneira diferente, sendo espalhada em ângulos maiores. O uso de diferentes comprimentos de onda pode influenciar a precisão e sensibilidade da medição.
Dado esse contexto, qual das seguintes alternativas é correta sobre a influência do comprimento de onda na difração a laser?

A determinação da área superficial específica de um material sólido é fundamental para caracterizar sua reatividade, adsorção e desempenho em diversas aplicações, como catálise, adsorção de poluentes, formulação de materiais porosos etc.
O método BET (Brunauer, Emmett e Teller) é uma das técnicas mais utilizadas para medir essa característica, baseando-se em ciclos de isoterma de adsorção-dessorção de gases inertes na superfície do material e aplicando um modelo matemático para estimar a área disponível para adsorção.
Com base nesse princípio, qual fenômeno fundamenta a determinação da área superficial pelo método BET?

A espectroscopia FTIR é amplamente utilizada para a identificação de grupos funcionais e para compreender como diferentes interações químicas afetam as ligações moleculares. Por exemplo, a carbonila (C=O) é um dos grupos funcionais mais comuns e importantes na química orgânica, presente em compostos como cetonas, aldeídos, ácidos carboxílicos, ésteres e amidas. No entanto, modificações nos grupos substituintes próximos podem resultar na alteração da banda de absorção observada.
A acetona (propanona, CH₃COCH₃) é uma cetona simples, em que o grupo C=O absorve a ~1715 cm⁻¹, como mostrado no espectro FTIR a seguir:




A cloroacetona (CH₂ClCOCH₃), por sua vez, apresenta um átomo de cloro (-Cl) adicionado ao carbono adjacente à carbonila.
Com base nessas informações, como a introdução de um grupo eletronegativo próximo à carbonila afeta sua frequência de absorção?

Um laboratório de análise química está realizando a caracterização de amostras sólidas por FTIR. Um dos pesquisadores escolhe preparar as amostras na forma de pastilhas prensadas com brometo de potássio (KBr), um procedimento amplamente utilizado na espectroscopia IV.
Antes da análise, um estudante de pós-graduação pergunta: "Por que usamos KBr e não outro sal ou material?"
Com base nesse questionamento, qual das seguintes alternativas explica corretamente o motivo pelo qual o KBr é utilizado na preparação de pastilhas para espectroscopia IV?

Um pesquisador trabalha no monitoramento da qualidade da água em um rio contendo sais e matéria orgânica dissolvida e precisa determinar a concentração de nitratos por espectrofotometria UV-Vis. O método requer medições na faixa de 200 a 800 nm, devidamente corrigidas pelo branco. Para isso, diversas amostras foram coletadas em diferentes regiões e passaram pelo mesmo protocolo de preparo. Durante a análise, ele observa que algumas amostras estão apresentando valores de absorbância muito acima do esperado na região entre 220 e 250 nm, na qual os nitratos apresentam uma banda de absorção característica. Esses valores acima do esperado são inconsistentes com os padrões conhecidos.
Com base nesse cenário, qual das seguintes explicações é a mais provável para os valores elevados de absorbância?

No controle de qualidade de uma indústria alimentícia, é essencial determinar a concentração exata de um determinado corante em solução para garantir a padronização dos produtos. Para isso, um técnico realiza uma análise espectrofotométrica utilizando um espectrofotômetro UV-Vis e mede a absorbância da solução a 450 nm.

Os seguintes dados foram registrados:
• Absorbância medida (A) = 0,80 • Caminho óptico da cubeta (b) = 2,0 cm • Coeficiente de absorção molar ( ε) = 1000 L·mol⁻¹·cm⁻¹

Sabendo que a relação entre esses parâmetros é descrita pela Lei de Beer-Lambert, qual é a concentração da solução?

A profundidade de penetração do feixe de elétrons primário em uma amostra analisada por MEV depende de vários fatores. Considerando um feixe com tensão de aceleração de 20 kV incidindo sobre um material, como varia a profundidade de penetração?

A Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) é uma técnica amplamente utilizada na caracterização de polímeros, pois permite identificar diferentes eventos térmicos de uma amostra. Durante a análise de um polímero amorfo, ou parcialmente cristalino, eventos endotérmicos e exotérmicos podem ser observados, dependendo da estrutura molecular e do histórico térmico da amostra.
Ao analisar uma amostra de polímero por DSC, foi identificado um evento endotérmico caracterizado por uma alteração na linha de base, em aproximadamente 60 °C, conforme mostrado na figura a seguir.




Com base nessas informações, esse evento pode ser atribuído à:

A Análise Termogravimétrica (TG) é uma técnica utilizada para investigar a estabilidade térmica de materiais e quantificar a perda de massa associada a diferentes eventos térmicos, como desidratação, decomposição térmica e combustão. Uma amostra desconhecida foi analisada por TG, resultando em uma curva termogravimétrica com dois eventos térmicos. O primeiro evento térmico, ocorrido até aproximadamente 150 °C, corresponde à perda de água adsorvida e água de hidratação. O segundo evento, iniciado em torno de 600- 700 °C, refere-se à decomposição do carbonato de cálcio (CaCO₃), conforme reação representada pela equação:

\(\mathrm{CaCO}_3(s) \underset{\Delta}{\rightarrow} \mathrm{CaO}(s) + \mathrm{CO}_2(g)\)

Sabe-se que:

A massa inicial da amostra era de 100 mg. Após a eliminação da água, a amostra passou a ter 88 mg. Após a decomposição térmica completa do CaCO₃, a amostra passou a ter 66 mg.

Com base nesses dados, a porcentagem em massa de CaCO₃ presente na amostra original é:

Note e adote: Massas molares (g.mol-1): H₂O = 18; CO₂ = 44; CaO = 56; CaCO₃ = 100