Práctica 3: Espectrofotometría

Enlaces covalentes: C-C (sigma), C=C (2π), C=C (1 sigma y 2 π)

• Al incidir una radiación electromagnética (luz), la energía del fotón puede ser absorbido por la molécula y los electrones sigma y π son excitados a un nivel de mayor energía en el mismo nivel:

• El grupo atómico responsable de la absorción de energía se llama cromóforo:

=C-C=, =C-, -O-, =C=O, -C=C-

Cada grupo cromóforo desplaza la absorción a una longitud de onda mayor, entre mas cromóforos más color tiene un compuesto.

• La longitud de onda que excita los electrones es específica para cada molécula, se llama coeficiente de extinción molar o coeficiente de absortividad molar.

• Cuando la luz blanca se descompone en sus diferentes longitudes de onda se forma el espectro electromagnético que va desde los rayos cósmicos a las ondas de radio:

longitud de onda ultra violeta: 10 – 400 nm, UV corta 10-200, UV larga 200-400 (el cuarzo no absorbe a esta longitud de onda)

longitud de onda visible: 400 – 780: violeta (400-430) <>

Colorimetría / espectrofotometría

• Cuando una radiación monocromática (obtenido por filtro, prisma o rendija) incide sobre una solución, parte de la energía es absorbida por las moléculas en la solución, parte es reflejada y parte es transmitida a través de la solución.
• La energía transmitida se llama tramitancia (T) y se puede determinar por una relación:

T =

Luz transmitida o potencia transmitida

---------------------------------------------------------

luz incidente o potencia incidente

T x 100% = % T

Absorbancia (A)= 2-log %T

Densidad Óptica (DO) = A a una determinada longitud de onda / l

l = es la distancia que la luz viaja a través de la muestra (grosor del tubo en el que se encuentra la muestra), generalmente 1cm.

A = e l c (ley de Lambert-Beer)

e= coeficiente de absortividad molar o coeficiente de extinción molar,

c = concentración, si esta en g/L = coeficiente de extinción especifica o absortividad especifica. Si esta en mol/L = coeficiente de extinción molar o absortividad molar

Procedimiento para estandarización de un método espectrofotométrico

Fuente: hidrógeno o deuterio: 150 – 390nm; tungsteno o wolframio: 325 – 1500nm

1. Error fotométrico: menor al 20%T y mayor al 80%T, en los espectrofotometros modernos el error es menor del 15%T y mayor al 85%T.
2. Determinación de la longitud de onda de máxima absorción; concentración constante a diferentes longitudes de onda, se llama espectro de absorción.
3. Curva de calibración; diferentes concentraciones a una longitud de onda constante (la de máxima absorción obtenida del espectro de absorción).
4. Rango óptimo de concentración ; gráfica de %T vs log de la concentración, se llama Curva de Ringbom.

5. Determinar la concentración de las muestras:

   • Interpolación en la línea recta obtenida de A o DO vs concentración;
   ecuación de la linea recta: y = a + mx donde a es el punto donde se corta el eje Y; m es la pendiente de la recta.

   A = m (concentración)

   • Método del patrón: comparando la ecuación de la ley de Lambert-Beer para la muestra y el patrón.

   A muestra= e l [muestra]

_{A patrón} = e l [patrón]

Comparando:

A_patrón / A_muestra = e l [patrón] / e l [muestra]

entonces:

A_patrón / A_muestra = [patrón] / [muestra]