ESPECTROSCOPIA DE ABSORCIÓN MOLECULAR UV-VIS
(ESPECTROFOTOMETRÍA UV-VIS)
La luz del sol (blanca) está compuesta por una gama de radiación en las zonas del
ultravioleta, visible e infrarrojo
Violeta: 400-420 nm
Indigo: 420-440 nm
Azul: 440 -490 nm
Verde: 490-570 nm
Amarillo: 570-585 nm
Naranja: 585-620 nm
Rojo: 620-780 nm:
¿Porqué algunas sustancias se ven coloreadas (Ejm: clorofila) y otras se ven blancas
(aspirina)?
Parte del espectro visible es absorbido y otra parte reflejado (color complementario)
Cuando se determina la estructura, la espectroscopía UV-VIS es usada para detectar a la presencia de cromóforos, que son los atomos o grupos de estos que dan color a la molécula. Ejemplos: Dienos, aromáticos, cetonas conjugadas entre otros
Cuando se determina la estructura, la espectroscopía UV-VIS es usada para detectar a la presencia de cromóforos, que son los atomos o grupos de estos que dan color a la molécula. Ejemplos: Dienos, aromáticos, cetonas conjugadas entre otros
Colores complementarios:
Absorción a 420-430 nm: se ve amarillo
Absorción a 500-520 nm: se ve rojo.
Absorción total: se ve negro
Reflexión total: se ve blanco
Todas las sustancias coloreadas tienen un sistema de enlaces conjugados.
O
O
OH
HO
OH
CH3
OH
CO2H
ácido carmínico
NH
HN
O
Oíndigo
O
H
O
OH
O
crocetina
En espectroscopía UV-Vis se irradia con luz de energía suficiente como para provocar transiciones electrónicas, es decir promover un electrón desde un orbital de baja energía a uno vacante de alta energía
Transiciones electrónicas posibles entre orbitales
n: orbital que contiene par de electrones no compartidos (ejm en O, N, Cl)
En UV- Vis la energía solo alcanza para
las transiciones n→* y →*
ESPECTROFOTÓMETROS
* Instrumento empleado para medir la absorbancia que utiliza un selector monocromático para seleccionar la longitud de onda.
* Puede usarse en la región UV, Vis e IR.
* Pueden ser de un solo haz o de doble haz.
Diseños instrumentales para fotómetros y espectrofotómetros
CARACTERÍSTICAS DE LOS MÉTODOS ESPECTROFOTOMÉTRICOS
- Amplia aplicabilidad.
- Elevada sensibilidad: los límites detección 10-4 a 10-5 M.
- Selectividad de moderada a alta.
- Buena exactitud: errores de concentración 1-5% o incluso menores.
- Facilidad y comodidad en las medidas espectrofotométricas.
- Se prestan a una fácil automatización.
CAMPO DE APLICACIÓN
- Especies absorbentes: compuestos orgánicos que contengan grupos cromóforos y especies inorgánicas como son los metales de transición.
- Especies no absorbentes: los analitos reaccionan con un reactivo para producir un compuesto absorbente.
Transmitancia: fracción de radiación incidente transmitida por la disolución.
O
T
PP
T
ABSORBANCIA
La absorbancia de una disolución aumenta a medida que aumenta la atenuación del haz.
T
O
PP
TA loglog
PT potencia del haz de radiación transmitida.
TRANSMITANCIA Y ABSORBANCIA
Transmitancia: Fracción de radiación que una sustancia deja pasar cuando la REM
atraviesa la muestra.
T puede valer desde 0 hasta 1.
%T puede valer desde 0 hasta 100 %
Absorbancia: es la atenuación de la intensidad de la radiación cuando esta
incide sobre una muestra. Es la cantidad de energía que la sustancia toma
para pasar a un estado más excitado.
A aumenta a medida que aumenta la atenuación de la radiación.
Cuando no hay absorción de radiación Po= PT y entonces A=0, mientras que si
se absorbe el 99% de la radiación, solo se transmite el 1%, la A=2
Entonces, la absorción de la radiación visible y ultravioleta sobre moléculas orgánicas afecta solamente a algunos grupos funcionales: los cromóforos, cuyos electrones de valencia tienen una baja energía de excitación.
Entonces, la absorción de la radiación visible y ultravioleta sobre moléculas orgánicas afecta solamente a algunos grupos funcionales: los cromóforos, cuyos electrones de valencia tienen una baja energía de excitación.
Ley de Lambert-Beer: muestra cómo la absorbancia es
directamente proporcional a la longitud b de la trayectoria a través de la solución y a la concentración c del analito o especie absorbente.
cbaA ·· cbA ··a: cte de proporcionalidad llamada absortividad. (unidades L·cm-1·g-1, si c=g/L)
b: longitud del camino que recorre la radiación a través del medio absorbente.
c: concentración expresada en g/L (mg/L, ...) Cuando en la ecuación la concentración viene expresada en mol/L, la cte de proporcionalidad se denomina absortividad molar y se representa por (unidades L·cm-
1·mol-1. )
-Disoluciones que contienen más de una clase de especies absorbentes:
A = A1 + A2 + .... + An
Como A = · b · c
A = 1 · b · c1 + 2 · b · c2 + …. +n · b · cn
Siendo 1, 2, …, n los componentes absorbentes.
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