Uv Visible

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  • 1. Universidad Pedaggica Experimental Libertador Instituto Pedaggico Lus Beltrn Prieto Figueroa Sub-direccin de Investigacin y Postgrado Subprograma de Maestra Enseanza de la Qumica Facilitadores: Avellaneda Yolimar Barrios Verselys Carmona Candy Barquisimeto, marzo de 2009

2. 10 -10 10 -8 10 -6 10 -4 10 -2 10 0 10 2 longitud de onda (cm) rayos rayos x UV VISIR -ondasradio Espectro Electromagntico Espctroscopa UV: cromforos Espectroscopa IR: grupos funcionales Espectroscopa RMN: tomos individuales y su entorno La espectrometra de masa es una tcnica diferente ya que por lo general no involucra interaccin de la materia con energa electromagntica. E = h = c/ 3. a ngulo de dispersin luz blanca colores La luz del sol (blanca) est compuesta por una gama de rediacin en las zonas del ultravioleta, visible e infrarojo 4. El principio de la espectroscopia ultravioleta-visible involucra la absorcin de radiacin ultravioleta-visible por una molcula, causando la promocin de un electrn de un estado basal a un estado excitado.La longitud de onda comprende entre 160 y 780 nm.

  • La absorcin de radiacin UV-visible por una especie se da en 2 etapas:
  • Excitacin electrnica
  • Relajacin. Puede ser por:
  • -emisin de calor
  • -reaccin fotoqumica -emisin de fluorescencia / fosforescencia

5. Las bandas que aparecen en un espectro UV-visible son anchas, ya que se superponen transiciones vibracionales y electrnicas.La excitacin corresponde a los electrones de enlace, por ello los picos de absorcin pueden correlacionarse con los tipos de enlaces. Por este motivo la espectroscopia UV-visible es vlida para identificar grupos funcionales en una molcula. 6. Espectro Visible mayor frecuencia menor frecuencia longitud de onda (nm) 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:Porqu algunas sustancias se ven coloreadas (eg: clorofila) y otras se ven blancas (aspirina)? Parte del espectro visible es absorbido y otra parte reflejado (color complementario) 7. Colores complementarios: Absorcin a 420-430 nm: se ve amarillo Absorcin a 500-520 nm: se ve rojo. Absorcin total: se ve negro Reflexin total: se ve blanco Todas las sustancias coloreadas tienen un sistema de enlacesconjugados. 8. 9. Espectrofotmetros UV-Vis.Esquema de un espectrofotmetro UV-Visible de doble haz. H, W- lmparas, Ei- espejos, P- prismas R-rendijas, L- lentes, FM- fotomultiplicadores 10. Componentes principales de un espectrofotmetro Ultravioleta-Visible:

  • -Fuentes de radiacin
  • - Monocromador:
  • - Fotmetro:
  • - rea de las muestras
  • - Detector:

11. 12. Permite cuantificar la concentracin de una muestra por UV La zona de longitudes de onda que se registra en un espectro UV- Vis es entre 200 y 800 nm En esta zona no absorben dobles ni triples enlaces aislados Solo van a absorber enlacesconjugados y heterotomos con pares de electrones no compartidos (O, N) Grupos que absorben luz = CROMFOROS 13. A =.b.c Donde : A = Absorbancia = Absortividad Molar b= distancia en cm c= Concentracin 14.

  • Concentracin: A concentraciones altas (generalmente>0.01M), la distancia media entre las molculas responsables de la absorcin disminuye hasta el punto en que cada molcula altera la distribucin de carga de las molculas vecinas.
  • Desviaciones qumicas: Cuando un analito se disocia, se asocia o reacciona con un disolvente para dar lugar a un producto con un espectro de absorcin diferente al del analito.

15. c) Desviaciones Instrumentales originadas por la luz policromatica: Consideramos un haz formado slo por dos longitudes de ondaL ' yL ''. Asumiendo que la ley de Beer se aplica estrictamente para cada una de estas longitudes de onda, podemos escribir para la radiacin landa': A'=log(P'o/P')=L'bc o P'o/P'=10( L 'bc) y P'=P'o10(- L 'bc) de forma similar, para landa'': P''=P''o10(- L 'bc) Cuando la medida de la absorbancia se realiza utilizando una radiacin compuesta por ambas longitudes de onda, la potencia del haz emergente de la disolucin viene dado por P'+P'' y la del haz del disolvente por P'o y P''o. Por tanto, la medida de la absorbancia Am es: Am=log[(P'o+P''o)/(P'+P'')] Sustituydo por P' y P'' se convierte enAm=log[(P'o+P''o)/(P'o10(- L 'bc)+P''o10(- L ''bc))] Ahora bien, cuandoL '= L '' esta ecuacin se simplifica de la siguiente forma: Am= L 'bc 16. d) Desviacionesoriginadas por radiacin parsita: La radiacin que emerge del monocromador suele estar contaminada con pequeas cantidades de radiacin dispersada o parsita, la cual alcanza la rendija de salida como resultado de dispersiones y reflexiones en varias superficies internas. Cuando las medidas se hacen en presencia de radiacin parsita, la absorbancia observada viene dada porA'=log[(Po+Ps)/(P+Ps)] donde Ps es la potencia de radiacin parsita no absorbida. 17.

  • a) Ruido instrumentalcomo funcin de la transmitancia:
  • un ajuste del 0%,
  • un ajuste del 100%
  • una medida del porcentaje de T
  • c=-logT/ L b=-0.434lnT/ L b
  • Mediante algunas operaciones, relacionamos la desviacin estndar de la concentracin c con la desviacin estndar de la transmitanciaLt:
  • ( Lc/c)= ( Lt/TlnT)= (0.434Lt/TlogT)
  • Para un nmero limitado de mediadas, se reemplaza la desviacin estndar de la poblacinLc yLt por la desviacin estndar de la muestras sc y st y se obtiene:
  • sc/c=(0.434st/TlogT)
  • Esta ecuacin relaciona la desviacin estndar relativa de c (sc/c) con la desviacin estndar absoluta de la medida de transmitancia (st).

18.

  • Anlisis cualitativo: Las mediciones de absorcin son tiles para descubrir la presencia de ciertos grupos funcionales que actan como cromforos.
  • Anlisis cuantitativo: Por la ley de Lambert - Beer podemos medir la concentracin de la sustancia que absorbe al medir la cantidad de radiacin absorbida, independiente de la radiacin incidente:
  • A =L b c = - log T = log(I0/I)

19. Cromforos o instauraciones visibles en la regin comprendida entre los 100 y los 800 nm. (Energa comprendida entre las 286 y 36 Kcal/mol).Cromforo : es cualquier grupo de tomos que absorben luz independientemente de que presente color o no.Auxcromo:es el que amplia la conjugacin de un Cromforo mediante la comparticin de electrones de no enlace. 20.

  • Clasificacin:
  • Las bandas de absorcin en las regiones Ultravioleta y Visible que presentan los compuestos orgnicos se asocian con transiciones electrnicas en la capa de valencia. Las transiciones electrnicas a orbitales moleculares ms externos dan lugar a las denominadas transiciones Rydberg.
  • Orbitalesy *.
  • Los orbitales *
  • Orbitalesy *.
  • Orbitales n.

21. 1. Transiciones * . Se presentan en todos los compuestos orgnicos.2.-Transiciones * y * . Son posibles solo en compuestos insaturados.3.-Transiciones n * . Se presentan en compuestos con heterotomos (O, N, S,Hal), generalmente en la regin cercana a los 200 nm.4.- Transiciones * . Presentes solo en compuestos insaturados. En ausencia de conjugacin estas transiciones se presentan en UV de vaco.5.-Transiciones n *.Presentes en compuestos insaturados con heterotomos (grupos carbonilo, nitro, azo, tiocarbonilo). Dan lugar a bandas dbiles. 22.

  • Dependiendo del tipo de enlace que consideremos como cromforo la excitacin electrnica que puede observarse es:
  • Enlace sencillo

23. Enlace sencillo con pares de electrones no compartidos:Enlace doble: 24. Grupo carbonilo: dienos: 25. En espectroscopa UV-Vis se irradia con luz de energa suficiente como para provocar transiciones electrnicas, es decir promover un electrn desde un orbital de baja energa a uno vacante de alta energa Transiciones electrnicas posibles entre orbitales En UV- Vis la energa solo alcanza para las transiciones n-> * y -> * n: orbital que contiene par de electrones no compartidos (ej en O, N, Cl) 26. Las transiciones ms favorecidas son entre el orbital ocupado de energa ms alta (HOMO) y el orbital desocupado de energa ms baja (LUMO) El espectrmetro UV-Vis registra las longitudes de onda donde se registra absorcin y cuantifica la absorcin luz UV DETECTOR cubeta muestra (en solucin) El espectro se registra como Absorbancia (A) vs. longitud de onda ( ) Las bandas del espectro UV son anchas porque incluyen la estructura fina de transiciones vibracionales y rotacionales de menor energa 27. La existencia de un segundo doble enlace conjugado con el anterior o la presencia de un grupo Auxcromo hace que aumente la maxde la absorcin (efecto batocrmico) tambin la absorbancia y , (efecto hipercrmico). En caso de producirse por cualquier circunstancia una disminucin de la maxsera un efecto ipsocrmico, o una disminucin de la absorbancia (efecto hipocrmico). La conjugacin incrementa notablemente la intensidad de absorcin de las bandas *(efecto hipercrmico) como se observa en los datos reportados para los polienos. Esto se debe al crecimiento del momento dipolo de la transicin al aumentar las dimensiones del cromforo. 28. A medida que aumenta la conjugacin, el sistema absorbe amayores , o sea ms hacia el visible 29. La conjugacin acerca al HOMO y al LUMO del sistema -> disminuye E de la transicin -> sta ocurre amenor 30. Cromforos simples: Etileno y derivados. El grupo etileno aislado da lugar a una intensa banda de absorcin en el Ultravioleta-lejano correspondiente a la transicin *( m