Conceptos relacionados a la técnica de espectofotometria, sección del espectro electromagnético en el cual se aplica la técnica, ejemplos de espectros orgánicos, ejercicios sobre transmitancia y coeficiente de extinción molar. Descripción del equipo y de las partes del instrumento

1. Espectrofotometría
UNIDAD III

2. ¿Qué es?
Es un
método
científico.
Utilizado para medir
cuánta luz absorbe una
sustancia química.
Mide la intensidad de la
luz cuando un haz
luminoso pasa a través
de la solución muestra
Se basa en la
Ley de Beer-
Lambert
Esta medición también
puede usarse para
medir la cantidad de un
producto químico
conocido en una
sustancia.

3. Principios de la
espectrofotometría
Rango UV de 180 a 380 nm y visible de 380 a 780 nm

4. λ
Muestra

5. Ejemplos

6. Principales leyes de la
espectrofotometría
Ley de Beer: declara que la cantidad de luz absorbida por un
cuerpo depende de la concentración en la solución.

7. Principales leyes de la
espectrofotometría
Ley de Lambert: dice que la cantidad de luz absorbida por un
objeto depende de la distancia recorrida por la luz.

8. Principales leyes de la
espectrofotometría
Ley de Bouguer-Beer-Lambert: Una ley muy importante es la ley
de Bouguer-Beer-Lambert (también conocida como ley Lambert
Bouguer y Beer) la cual es solo una combinación de las citadas
anteriormente.
Al hacer pasar una cantidad de fotones o de radiaciones, por las leyes
mencionadas anteriormente, hay una pérdida y queda expresada en la
siguiente ecuación:
A = ε.d.c
Comprende a la mínima ecuación que relaciona la concentración (c), la
absorbancia de la muestra (A), el espesor recorrido por la radiación (d) y el
factor de calibración (ε). El factor de calibración relaciona la concentración y
la absorbancia de los estándares, conocido como absortividad molar.

9. Coeficiente de extinción molar
oMedida de la cantidad de luz absorbida por unidad
de concentración.
oUn compuesto con un alto coeficiente de extinción
molar es muy eficiente en la absorción de luz en la
longitud de onda adecuada y, por lo tanto, puede
detectarse por medidas de absorción cuando se
encuentra en disolución a concentraciones muy
bajas.
oUnidades= L mol-1 cm-1

11. Calcular la absortividad molar
con la recta de compensación

12. Utiliza un gráfico para representar
la concentración frente a la
absorbancia.

13. Utiliza los puntos de datos para
determinar la pendiente de la
recta de compensación.

14. Divide la pendiente de la línea entre la
longitud de la trayectoria (profundidad de la
cubeta) para calcular la absortividad molar.

15. Transmitancia
Definimos transmitanciacomo la relación de la cantidad de luz transmitida a la
cantidad de luz que cayó inicialmente en la superficie.
La ecuación de la transmitancia se define
como sigue:
T = P / P0 (I/I0)
Donde:
•T = Transmitancia.
•P = Intensidad de la luz transmitida.
•P0 = Intensidad de la luz incidente.

17. La absorción (o absorbancia) es igual a A, la que es el
logaritmo reciproco de la transmitancia:
A= log 1/T
lo que es igual a:
A= -log T
Las ecuaciones mencionados de las leyes son validas solo y
solo sí:
La radiación incidente es monocromática.
Las especies actúan independientemente unas de otras
durante la absorción.
La absorción ocurre en un volumen de sección trasversal
uniforme

18. Ejemplos
1) Una disolución 100 µM de un determinado cromóforo tuvo una transmitancia a
525 nm de 0.5 cuando se midió en una celda 1.5 cm de longitud. Calcular: a) la
absorbancia de la disolución; b) la absortividad molar del cromóforo
a) A = -log T = - log 0.5 = 0.301
b) A = C ε L Reordenando la ecuación obtendremos:
ε = A/(C x L) = 0.301 /(10-4 M x 1.5 cm) = 2 x 103 M-1 cm-1
2) Una disolución patrón de níquel 5.00 x 10-5 M se coloca en una cubeta de longitud
de paso 1 cm. La absorbancia a 592 nm es 0.446. a) ¿Cuánto vale ε a 592 nm?. b) Si
una disolución problema de níquel tiene una absorbancia de 0.125 a la misma λ
¿cuál es la concentración de níquel en la muestra?.
a) Dado que A = C ε L. Entonces 0.446 = 5 x 10-5 M x 1 cm x ε y deducimos ε = 8920
M-1 cm-1
b) Aplicando que A = C ε L 0.125 = 8920 M-1 cm-1 x 1 cm x C; y por lo tanto C= 14 µM

19. Principios básicos de la
espectroscopía UV-Visible
Análisis cualitativo
Localización de máximos
Se identifica y diferencía
un elemento de otro
Análisis cuantitativo
La intensidad es mayor
cuanto mayor es su
concentración

20. Espectrofotometro

21. Partes de un
espectofotómetro UV-vis

22. Instrumentos con configuración
óptica de un solo haz
Los instrumentos de simple haz son aquellos en los cuales el haz de luz
sigue una única trayectoria entre la fuente y el detector. La banda de luz
atraviesa la muestra que se halla contenida en una celda, la luz
transmitida por la muestra pasa al detector originándose una corriente
eléctrica que por medio de diferentes circuitos permite observar una
señal, ya sea el movimiento de una aguja o señal digital o un registro
gráfico.

23. Instrumentos de doble haz
En los instrumentos de doble haz la luz proveniente de la fuente es
dividida en dos haces después de salir del monocromador mediante un
sistema de espejos divisores (Figura 4B). Esta división produce dos
haces de luz, uno de ellos se dirige a la celda de referencia, que
contiene el blanco, y el otro haz se dirige hacia la celda de muestra. Los
dos haces de luz después de atravesar la celda de referencia y la de
muestra llegan a detectores separados para obtener la señal
correspondiente.
Los sistemas de doble haz tienen la ventaja de que cualquier variación
en la intensidad de la fuente, la eficiencia de la red, la reflectividad de
los espejos, la fotosensibilidad del detector, etc., afecta
simultáneamente a los dos haces. En consecuencia, la relación de
energía de los dos haces permanece siempre constante