b'\n_START_ARTICLE_\nFotoqu\xc3\xadmica\n_START_PARAGRAPH_\nFotoqu\xc3\xadmica ou actinoqu\xc3\xadmica \xc3\xa9 um ramo da qu\xc3\xadmica que estuda as intera\xc3\xa7\xc3\xb5es de \xc3\xa1tomos e pequenas mol\xc3\xa9culas com a luz (ou radia\xc3\xa7\xc3\xa3o eletromagn\xc3\xa9tica). Alguns processos importantes relacionados com a fotoqu\xc3\xadmica s\xc3\xa3o a fotoss\xc3\xadntese, fot\xc3\xb3lise, fotografia e fotofosforila\xc3\xa7\xc3\xa3o._NEWLINE_Alguns campos de aplica\xc3\xa7\xc3\xa3o e estudo deste campo cient\xc3\xadfico s\xc3\xa3o a espectroscopia UV/vis\xc3\xadvel, as rea\xc3\xa7\xc3\xb5es fotoqu\xc3\xadmicas em qu\xc3\xadmica org\xc3\xa2nica e diversos processos bioqu\xc3\xadmicos, como a j\xc3\xa1 citada fotoss\xc3\xadntese, a produ\xc3\xa7\xc3\xa3o de melanina humana e a relacionada produ\xc3\xa7\xc3\xa3o de filtros solares eficientes.\n_START_SECTION_\nBases cient\xc3\xadficas\n_START_PARAGRAPH_\nComo muitos campos cient\xc3\xadficos, a fotoqu\xc3\xadmica utiliza o sistema de medidas m\xc3\xa9trico ou SI. Unidades e constantes importantes que apresentam-se regularmente incluem o metro (e variantes tais como o cent\xc3\xadmetro, mil\xc3\xadmetro, nanometro, etc), segundos, hertz, joules, moles, a constante dos gases R, e a constante de Boltzmann. Estas unidades e constantes s\xc3\xa3o tamb\xc3\xa9m relacionadas ao campo da f\xc3\xadsico-qu\xc3\xadmica._NEWLINE_Fotoqu\xc3\xadmica pode tamb\xc3\xa9m ser apresentada didaticamente como uma rea\xc3\xa7\xc3\xa3o em que ocorre a absor\xc3\xa7\xc3\xa3o de luz. Normalmente uma rea\xc3\xa7\xc3\xa3o (n\xc3\xa3o somente uma rea\xc3\xa7\xc3\xa3o fotoqu\xc3\xadmica) ocorre quando uma mol\xc3\xa9cula ganha a energia de ativa\xc3\xa7\xc3\xa3o necess\xc3\xa1ria para iniciar as transforma\xc3\xa7\xc3\xb5es qu\xc3\xadmicas. Um simples exemplo poderia ser a combust\xc3\xa3o de gasolina (um hidrocarboneto) em di\xc3\xb3xido de carbono e \xc3\xa1gua. Esta \xc3\xa9 uma rea\xc3\xa7\xc3\xa3o qu\xc3\xadmica onde uma ou mais mol\xc3\xa9culas/esp\xc3\xa9cies qu\xc3\xadmicas s\xc3\xa3o convertidas em outras. Para esta rea\xc3\xa7\xc3\xa3o ocorrer, a energia de ativa\xc3\xa7\xc3\xa3o deve ser fornecida na forma de calor ou de uma fa\xc3\xadsca. No caso das rea\xc3\xa7\xc3\xb5es fotoqu\xc3\xadmicas, a luz \xc3\xa9 o mecanismo que fornece a energia de ativa\xc3\xa7\xc3\xa3o._NEWLINE_A primeira lei da fotoqu\xc3\xadmica, conhecida como lei de Grotthuss\xe2\x80\x93Draper (formulada pelos qu\xc3\xadmicos Theodor Grotthuss e John W. Draper), estabelece que a luz deve ser absorvida por uma subst\xc3\xa2ncia qu\xc3\xadmica para produzir uma rea\xc3\xa7\xc3\xa3o fotoqu\xc3\xadmica._NEWLINE_A lei de Beer-Lambert estabelece que h\xc3\xa1 uma rela\xc3\xa7\xc3\xa3o exponencial entre a fra\xc3\xa7\xc3\xa3o de radia\xc3\xa7\xc3\xa3o absorvida por uma subst\xc3\xa2ncia e a concentra\xc3\xa7\xc3\xa3o da subst\xc3\xa2ncia, e que esta fra\xc3\xa7\xc3\xa3o de radia\xc3\xa7\xc3\xa3o absorvida \xc3\xa9 independende da intensidade da radia\xc3\xa7\xc3\xa3o incidente._NEWLINE_A segunda lei da fotoqu\xc3\xadmica, a lei de Stark-Einstein, estabelece que para cada f\xc3\xb3ton de luz absorvido por um sistema qu\xc3\xadmico, somente uma mol\xc3\xa9cula \xc3\xa9 ativada em uma rea\xc3\xa7\xc3\xa3o fotoqu\xc3\xadmica. Isto \xc3\xa9 tamb\xc3\xa9m conhecido como a lei de fotoequival\xc3\xaancia e foi derivada por Albert Einstein no tempo em que a teoria qu\xc3\xa2ntica (dos f\xc3\xb3tons) de luz estava sendo desenvolvida._NEWLINE_A absor\xc3\xa7\xc3\xa3o de um f\xc3\xb3ton de luz pela mol\xc3\xa9cula de reagente resulta em um estado cuja energia \xc3\xa9 maior do que a energia inicial, conhecido como estado excitado. A perda do excesso de energia absorvida pode ocorrer por emiss\xc3\xa3o do estado excitado singlete (fluoresc\xc3\xaancia), por emiss\xc3\xa3o do estado excitado triplete (fosforesc\xc3\xaancia), por um processo de relaxa\xc3\xa7\xc3\xa3o n\xc3\xa3o radiativo ou por uma rea\xc3\xa7\xc3\xa3o qu\xc3\xadmica._NEWLINE_A intensidade de uma transi\xc3\xa7\xc3\xa3o eletr\xc3\xb4nica \xc3\xa9 regida pelo princ\xc3\xadpio de Franck\xe2\x80\x93Condon. O princ\xc3\xadpio institui que durante uma transi\xc3\xa7\xc3\xa3o eletr\xc3\xb4nica, a probabilidade de ocorrer uma mudan\xc3\xa7a de um n\xc3\xadvel de energia vibracional para outro ser\xc3\xa1 maior se as duas fun\xc3\xa7\xc3\xb5es de onda coincidirem significativamente._NEWLINE_A regra de Kasha estabelece que a emiss\xc3\xa3o do f\xc3\xb3ton (fluoresc\xc3\xaancia ou fosforesc\xc3\xaancia) por uma mol\xc3\xa9cula eletronicamente excitada somente ocorre com rendimentos qu\xc3\xa2nticos apreci\xc3\xa1veis a partir do estado excitado de menor energia de uma dada multiplicidade. Esta regra foi proposta pelo f\xc3\xadsico-qu\xc3\xadmico e espectroscopista molecular americano Michael Kasha em 1950._NEWLINE_Um corol\xc3\xa1rio da regra de Kasha \xc3\xa9 a regra de Kasha\xe2\x80\x93Vavilov, que estabelece que o rendimento qu\xc3\xa2ntico de luminesc\xc3\xaancia \xc3\xa9 em geral independente do comprimento de onda de excita\xc3\xa7\xc3\xa3o._NEWLINE_A efici\xc3\xaancia dos v\xc3\xa1rios processos mencionados acima pode ser medida atrav\xc3\xa9s de rendimentos qu\xc3\xa2nticos ou efici\xc3\xaancias qu\xc3\xa2nticas, que descrevem a fra\xc3\xa7\xc3\xa3o de mol\xc3\xa9culas retidas em cada etapa em rela\xc3\xa7\xc3\xa3o ao total de f\xc3\xb3tons absorvidos._NEWLINE_A soma dos rendimentos qu\xc3\xa2nticos \xc3\xa9 1 (exceto para rea\xc3\xa7\xc3\xb5es em cadeia)._NEWLINE_Adicionalmente, a absor\xc3\xa7\xc3\xa3o do f\xc3\xb3ton pode permitir que ocorra uma rea\xc3\xa7\xc3\xa3o n\xc3\xa3o apenas fornecendo a energia de ativa\xc3\xa7\xc3\xa3o necess\xc3\xa1ria, mas tamb\xc3\xa9m alterando a simetria da configura\xc3\xa7\xc3\xa3o eletr\xc3\xb4nica molecular e permitindo um caminho de rea\xc3\xa7\xc3\xa3o outrora inacess\xc3\xadvel, conforme descrito pelas regras de sele\xc3\xa7\xc3\xa3o de Woodward-Hoffmann._NEWLINE_Uma rea\xc3\xa7\xc3\xa3o de cicloadi\xc3\xa7\xc3\xa3o 2+2 \xc3\xa9 um exemplo de rea\xc3\xa7\xc3\xa3o peric\xc3\xadclica que pode ser analisada utilizando tais regras ou pela teoria dos orbitais moleculares de fronteira, tamb\xc3\xa9m relacionada._NEWLINE_Rea\xc3\xa7\xc3\xb5es fotoqu\xc3\xadmicas envolvem a reorganiza\xc3\xa7\xc3\xa3o eletr\xc3\xb4nica iniciada pela radia\xc3\xa7\xc3\xa3o eletromagn\xc3\xa9tica e s\xc3\xa3o muitas ordens de magnitude mais r\xc3\xa1pidas que as rea\xc3\xa7\xc3\xb5es t\xc3\xa9rmicas. Frequentemente s\xc3\xa3o observadas rea\xc3\xa7\xc3\xb5es da ordem de 10\xe2\x81\xbb\xe2\x81\xb9 segundos e processos na faixa de 10\xe2\x81\xbb\xc2\xb9\xe2\x81\xb5 segundos.\n_START_SECTION_\nAplica\xc3\xa7\xc3\xb5es\n_START_PARAGRAPH_\nMuitos processos qu\xc3\xadmicos importantes envolvem fotoqu\xc3\xadmica. Um exemplo \xc3\xa9 a fotoss\xc3\xadntese, na qual algumas plantas utilizam a luz solar para converterem di\xc3\xb3xido de carbono e \xc3\xa1gua em glicose e oxig\xc3\xaanio no interior dos cloroplastos, contribuindo no metabolismo celular. A glicose \xc3\xa9 usada pela mitoc\xc3\xb4ndria na produ\xc3\xa7\xc3\xa3o de adenosina trifosfato. Os humanos dependem da fotoqu\xc3\xadmica para a forma\xc3\xa7\xc3\xa3o da vitamina D. Em vaga-lumes, as enzimas localizadas no abdomem do inseto produzem bioluminesc\xc3\xaancia. A vis\xc3\xa3o \xc3\xa9 iniciada pela rea\xc3\xa7\xc3\xa3o fotoqu\xc3\xadmica da rodopsina._NEWLINE_Processos fotoqu\xc3\xadmicos tamb\xc3\xa9m podem ser altamente destrutivos, provocando a degrada\xc3\xa7\xc3\xa3o de materiais como o cloreto de polivinila (PVC)._NEWLINE_Os frascos de rem\xc3\xa9dio s\xc3\xa3o feitos com vidro escurecido (vidro \xc3\xa2mbar) para evitar que o f\xc3\xa1rmaco contido sofra algum processo fotoqu\xc3\xadmico. Uma rea\xc3\xa7\xc3\xa3o bastante conhecida \xc3\xa9 a gera\xc3\xa7\xc3\xa3o de oxig\xc3\xaanio singlete a partir da rea\xc3\xa7\xc3\xa3o de fotossensibiliza\xc3\xa7\xc3\xa3o do oxig\xc3\xaanio triplete. Fotossensibilizadores t\xc3\xadpicos incluem a tetrafenilporfirina e o azul de metileno. O oxig\xc3\xaanio singlete resultante \xc3\xa9 um agente oxidande extremamente agressivo, capaz de converter liga\xc3\xa7\xc3\xb5es C-H em grupos C-OH. Na terapia fotodin\xc3\xa2mica, a luz \xc3\xa9 empregada para destruir tumores pela a\xc3\xa7\xc3\xa3o do oxig\xc3\xaanio singlete._NEWLINE_Os ti\xc3\xb3is ou mercaptanas s\xc3\xa3o produzidas pela adi\xc3\xa7\xc3\xa3o fotoqu\xc3\xadmica de sulfeto de hidrog\xc3\xaanio (H\xe2\x82\x82S) em olefinas. Uma das aplica\xc3\xa7\xc3\xb5es das mercaptanas \xc3\xa9 fornecer um odor percept\xc3\xadvel ao g\xc3\xa1s natural (inodoro), garantindo que um vazamento de g\xc3\xa1s seja rapidamente identificado. Muitas polimeriza\xc3\xa7\xc3\xb5es s\xc3\xa3o iniciadas por fotoiniciadores, os quais decompoem por absor\xc3\xa7\xc3\xa3o de luz e produzem os radicais livres necess\xc3\xa1rios \xc3\xa0 polimeriza\xc3\xa7\xc3\xa3o radicalar. Alguns caminhos de rea\xc3\xa7\xc3\xa3o fotoqu\xc3\xadmicos permitem a s\xc3\xadntese de certas classes de compostos, como os ciclobutanos (compostos estereoespec\xc3\xadficos), os quais n\xc3\xa3o s\xc3\xa3o facilmente (em alguns casos s\xc3\xa3o quase imposs\xc3\xadveis) de serem preparados utilizando rotas de s\xc3\xadntese org\xc3\xa2nica convencionais.\n_START_SECTION_\nMontagem experimental\n_START_PARAGRAPH_\nRea\xc3\xa7\xc3\xb5es fotoqu\xc3\xadmicas necessitam de uma fonte de luz que emita no comprimento de onda correspondente \xc3\xa0 transi\xc3\xa7\xc3\xa3o eletr\xc3\xb4nica do reagente. Nos estudos seminais (e na vida cotidiana) a luz solar era a fonte luminosa empregada, apesar de ser uma fonte policrom\xc3\xa1tica. Atualmente, l\xc3\xa2mpadas de vapor de merc\xc3\xbario s\xc3\xa3o as de uso mais corriqueiro no laborat\xc3\xb3rio. As l\xc3\xa2mpadas de vapor de merc\xc3\xbario de baixa press\xc3\xa3o emitem em 254\xc2\xa0nm. Outras fontes monocrom\xc3\xa1ticas s\xc3\xa3o LEDs e lasers. Para fontes policrom\xc3\xa1ticas, comprimentos de onda espec\xc3\xadficos podem ser selecionados atrav\xc3\xa9s de filtros._NEWLINE_A luz emitida deve chegar ao grupo funcional em quest\xc3\xa3o sem ser bloqueada pelo reator, meio reacional ou outros grupos funcionais presentes. Em muitas aplica\xc3\xa7\xc3\xb5es, o quartzo \xc3\xa9 empregado tanto em reatores como no recipiente que contem a l\xc3\xa2mpada, por absorver apenas em comprimentos de onda abaixo dos 200\xc2\xa0nm. O vidro Pirex absorve em comprimentos de onda inferiores a 275\xc2\xa0nm._NEWLINE_O solvente escolhido \xc3\xa9 um par\xc3\xa2metro experimental importante por ser um reagente em potencial. Consequentemente, a utiliza\xc3\xa7\xc3\xa3o de solventes clorados \xc3\xa9 evitada, pois a liga\xc3\xa7\xc3\xa3o C-Cl pode levar \xc3\xa0 clora\xc3\xa7\xc3\xa3o do substrato. Solventes que eventualmente absorvam a radia\xc3\xa7\xc3\xa3o podem evitar que os f\xc3\xb3tons cheguem ao reagente. Os hidrocarbonetos absorvem apenas em comprimentos de onda curtos e s\xc3\xa3o ent\xc3\xa3o preferidos em experimentos fotoqu\xc3\xadmicos que necessitem de f\xc3\xb3tons com alta energia. Solventes que contenham liga\xc3\xa7\xc3\xb5es insaturadas absorvem em comprimentos de onda mais longos e s\xc3\xa3o \xc3\xbateis para filtrar os comprimentos de onda curtos. Por exemplo, ciclohexano e acetona "cortam" (absorvem fortemente) comprimentos de onda menores que 215 e 330\xc2\xa0nm, respectivamente.\n_START_SECTION_\nExcita\xc3\xa7\xc3\xa3o\n_START_PARAGRAPH_\nA fotoexcita\xc3\xa7\xc3\xa3o \xc3\xa9 o primeiro passo em um processo fotoqu\xc3\xadmico, onde o reagente \xc3\xa9 levado ao estado excitado. O f\xc3\xb3ton pode ser absorvido diretamente pelo reagente ou por um fotossensibilizador, que absorve o f\xc3\xb3ton e transfere a energia para o reagente. O processo oposto, conhecido como supress\xc3\xa3o, \xc3\xa9 quando um estado fotoexcitado \xc3\xa9 desativado por um reagente qu\xc3\xadmico._NEWLINE_A maioria das transforma\xc3\xa7\xc3\xb5es fotoqu\xc3\xadmicas ocorre atrav\xc3\xa9s de uma s\xc3\xa9rie de etapas simples, conhecidas como processos fotoqu\xc3\xadmicos prim\xc3\xa1rios. Um exemplo destes processos \xc3\xa9 a transfer\xc3\xaancia de pr\xc3\xb3tons no estado excitado (ESPT).\n_START_SECTION_\nRea\xc3\xa7\xc3\xb5es fotoqu\xc3\xadmicas de Compostos de Coordena\xc3\xa7\xc3\xa3o\n_START_PARAGRAPH_\nAs rea\xc3\xa7\xc3\xb5es fotoqu\xc3\xadmicas s\xc3\xa3o aquelas em que o reagente se encontra no estado excitado. Elas podem levar a produtos diferentes de rea\xc3\xa7\xc3\xb5es realizadas no escuro ou com o aumento da temperatura. As rea\xc3\xa7\xc3\xb5es fotoqu\xc3\xadmicas em compostos de coordena\xc3\xa7\xc3\xa3o podem ser divididas em intramoleculares (como, por exemplo, a fotodissocia\xc3\xa7\xc3\xa3o e a fotoisomeriza\xc3\xa7\xc3\xa3o) e intermoleculares (como as rea\xc3\xa7\xc3\xb5es fotoredox e as de fotosubstitui\xc3\xa7\xc3\xa3o).\n_START_SECTION_\nFotoredox\n_START_PARAGRAPH_\nEm transfer\xc3\xaancias eletr\xc3\xb4nicas induzidas por luz uma esp\xc3\xa9cie no estado excitado transfere el\xc3\xa9trons a uma mol\xc3\xa9cula receptora. As rea\xc3\xa7\xc3\xb5es fotoredox de compostos de coordena\xc3\xa7\xc3\xa3o tornam essa classe de compostos promissora para aplica\xc3\xa7\xc3\xa3o em fotocat\xc3\xa1lise, por exemplo, para a separa\xc3\xa7\xc3\xa3o da \xc3\xa1gua e redu\xc3\xa7\xc3\xa3o de di\xc3\xb3xido de carbono. O complexo de rut\xc3\xaanio com bipiridina [Ru(bpy)3]2+ \xc3\xa9 um exemplo cl\xc3\xa1ssico na fotoqu\xc3\xadmica inorg\xc3\xa2nica e em rea\xc3\xa7\xc3\xb5es fotoredox. Quando o complexo [Ru(bpy)3]2+ absorve radia\xc3\xa7\xc3\xa3o na regi\xc3\xa3o da sua banda de transfer\xc3\xaancia de carga metal-ligante, ocorre a forma\xc3\xa7\xc3\xa3o do complexo excitado, *[Ru(bpy)3]2+. O estado excitado simplete formado sofre inicialmente um cruzamento intersistema, gerando um estado triplete, que \xc3\xa9 o respons\xc3\xa1vel pelo longo tempo de vida deste complexo. O estado excitado *[Ru(bpy)3]2+ pode participar em rea\xc3\xa7\xc3\xb5es onde atua como oxidante (envolvendo a forma\xc3\xa7\xc3\xa3o de um intermedi\xc3\xa1rio de Ru+) e como redutor (envolvendo a forma\xc3\xa7\xc3\xa3o de um intermedi\xc3\xa1rio de Ru3+).'