Este documento presenta los fundamentos teóricos de la espectrofotometría de absorción UV-Visible. Explica la ley de Beer-Lambert, que establece que la absorbancia es proporcional a la concentración de analito, y cómo se usa para cuantificar compuestos coloreados o mediante reacciones con agentes cromóforos. También cubre conceptos como espectros de absorción, curvas de calibración y la aditividad de absorbancias de múltiples especies.

1. QUÍMICA ANALÍTICA Y ANÁLISIS INSTRUMENTAL
SESIÓN 10: Métodos espectrofotométricos
Mg. Ing. Javier Chumán López

2. Al término de la sesión, el
estudiante comprende y aplica las
LEY DE BEER LAMBERT en
soluciones coloreadas.

3. Es una técnica analítica utilizada para medir cuánta luz absorbe una sustancia
química, midiendo la intensidad de la luz cuando un haz luminoso pasa a
través de la solución muestra
ESPECTROFOTOMETRÍA

4. TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA
La radiación electromagnética es considerada como paquetes discretos de
energía llamados fotones o cuantos.
Dualidad onda-partícula:
Un fotón es una partícula de radiación electromagnética con masa cero y energía
E proporcional a la frecuencia de la radiación ϑ
La energía de un fotón: E = h ϑ
•E = energía del cuanto de radiación: Cal mol-1
•ϑ = frecuencia de la radiación : hertzio (Hz) = ciclos s-1
•h = constante de Planck = 6,624 • 10-27 erg s
Velocidad de la luz : v = ϑ λ
Velocidad de la luz en el vacío: c = 3,00 • 1010 cm s-1
Energía de un fotón :E = h ϑ = h c /λ
➢Cuando λ aumenta, disminuye la energía y frecuencia del fotón
Teoría corpuscular. Propiedades corpusculares de la radiación electromagnética

5. ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
• Abarca un intervalo muy amplio de
longitudes de onda o energías.
• Según su λ recibe diferentes
nombres.
• La luz visible, que es la única
perceptible por el ojo humano,
representa solamente una
pequeña parte del espectro, desde
350-380 a 750-780 nm.

6. FUNDAMENTO DE LA ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN
UV-VISIBLE
➢Método instrumental óptico basado en la medida directa de la
absorción de radiación electromagnética UV-Visible, por las
moléculas del analito contenido en la muestra.
• La región ultravioleta comprende entre 10 y 400 nm y la
región visible comprende entre 350 y 750 nm.

7. FUNDAMENTO DE LA ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN
UV-VISIBLE

8. FUNDAMENTO DE LA ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN
UV-VISIBLE

9. FUNDAMENTO DE LA ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN
UV-VISIBLE

10. TEORÍA DEL COLOR
• La sensación de color se produce cuando disminuye apreciablemente una o más zonas de la
región visible.
• Si el ojo recibe luz de todas las λ de la región visible el efecto es luz blanca.
• El color aparente siempre es el color complementario del que ha sido eliminado.
• Los colores complementarios son útiles para predecir la λ de absorción de los compuestos
coloreados: una disolución amarilla, absorberá luz azul 450-480 nm, para analizarla debemos
usar luz con esta λ seleccionada con el monocromador o bien usar un filtro azul, que
transmite esta luz azul

11. TEORÍA DEL COLOR
amarillo-verde
520 - 550 violeta
380 - 420
amarillo
550 - 580 420 - 440
anaranjado
580 - 620 azul
440 - 470
rojo
620 - 680 verde-azul
470 - 500
púrpura
680 - 780 verde
500 - 520
verde
500 - 520 púrpura
680 - 780
verde-azul
470 - 500 rojo
620 - 680
azul
440 - 470 anaranjado
580 - 620
azul-violeta
420 - 440 amarillo
550 - 580
violeta
380-420 amarillo-verde
520 - 550
Color absorbido
λ (nm)
complementario
Color observado
λ (nm)
Una disolución se observa de color azul cuando se ilumina con luz policromática, porque absorbe λ
azul-violeta

12. Absorción de compuestos orgánicos

13. Absorción de compuestos
orgánicos
Cromoforos: sustancia que
tiene electrones capaces de
absorber energía y excitarse,
a diferentes longitudes de
onda.

14. Espectros de absorción de
compuestos orgánicos

15. Absorción de
compuestos
inorgánicos

16. Solventes

17. Aplicaciones cuantitativas

19. ¿Cómo cuantificar especies no
absorbentes?
Muchos analitos no absorbentes se
determinan mediante fotometría al
hacer que reaccionen con agentes
cromóforos para obtener productos
que absorben en las regiones
ultravioleta y visible.
El ion tiocianato para el hierro,
cobalto y molibdeno; el anión del
peróxido de hidrógeno para el
titanio, vanadio y cromo. y el ion
yoduro para el bismuto, paladio y
telurio.

20. También se aplican quelantes
orgánicos, que forman complejos
coloreados estables con los cationes:
¿Cómo cuantificar especies no absorbentes?

21. FUNDAMENTO DE LA ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN
UV-VISIBLE
Especie
absorbente
Sus electrones más exteriores o electrones de enlace
pueden ser elevados a niveles de E más altos al incidir
sobre ellas una radiación electromagnética apropiada
Grupo
cromóforo
• Grupo atómico presente en una molécula que lleva
asociada una banda de absorción electromagnética:
C=C; C=O; C=N.
• Especies con grupos funcionales con enlaces π.
• Grupos cromóforos →dobles y triples enlaces.
• Bandas en el UV cercano y visible.
• Etileno, carbonilo, éster, amida, nitro…
Grupo
auxocromo
Grupos que no producen por sí mismos bandas de
absorción, pero intensifican la de los grupos
cromóforos: C-Br; C-OH
Responsables del color de muchos iones y compuestos de
metales de transición que poseen orbitales d y f
Bandas de
campo ligando
21

22. LEY DE BEER & LAMBERT
Establece que la absorbancia es proporcional al número de moléculas absorbentes.

23. LEY DE BEER & LAMBERT
T = 25% A = -LOG (0.25)
A =0.602

24. Curvas de calibración

25. LEY DE ADITIVIDAD

26. -Disoluciones que contienen varias especies absorbentes:
Para cada λ: Atotal =∑Ai = A1 + A2 + .... + An
Como A =  · b · c
A = 1 · b · c1 + 2 · b · c2 + …. +n · b · cn
Siendo 1, 2, …, n los componentes absorbentes.

27. DESVIACIÓN DE LA LEY DE BEER

28. Taller #8
Resolver los ejercicios de
Lambert