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.