La espectrofotometría es una técnica analítica que mide la absorción de luz por parte de una muestra en función de la longitud de onda. Se basa en que cada sustancia tiene un espectro de absorción único que depende de la concentración. El espectrofotómetro ilumina la muestra con luz monocromática y mide la intensidad transmitida, lo que permite determinar la concentración de analitos a través de una curva de calibración.

1. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Facultad de Ingeniería Química
Colegio de Ingeniería Ambiental
Preparación de Materiales para Eliminación de Contaminantes en Aire y Agua
Espectrofotometría UV-Visible
Berenice Romero Artero
Karen Edith del Rosario de Jesús
Marla Victoria Ventura Barradas
Manuel Alejandro Duarte Galindo

2. ESPECTROFOTOMETRÍA
Luz
visible
Medición
Espectro de
radiación
electromagnética

3. Definición
La espectrofotometría es la medición de la cantidad de
energía radiante que absorbe o transmite un sistema
químico en función de la longitud de onda; es el método de
análisis óptico más usado en las investigaciones químicas
y bioquímicas.

4. Fundamento
Se basa en la relación que existe entre la absorción de
luz por parte de un compuesto y su concentración.
Cuando se hace incidir luz monocromática (de una
sola longitud de onda) sobre un medio homogéneo,
una parte de la luz incidente es absorbida por el medio
y otra transmitida, como consecuencia de la intensidad
del rayo de luz sea atenuada desde Po a P, siendo Po
la intensidad de la luz incidente y P la intensidad del
rayo de luz transmitido. Dependiendo del compuesto y
el tipo de absorción a medir, la muestra puede estar en
fase líquida, sólida o gaseosa. En las regiones visibles
y ultravioleta del espectro electromagnético, la
muestra es generalmente disuelta para formar una
solución.
Absorción: Es una operación
química que trata la separación de
los componentes que conforman
una mezcla gaseosa, ayudándose
de un solvente en estado líquido,
con el que conseguirá formar una
solución. El proceso incluye una
difusión molecular o un paso de
masa del soluto a través del gas.

5. Cada sustancia tiene su propio espectro de absorción, el cual es una
curva que muestra la cantidad de energía radiante absorbida

6. Técnica
La espectrofotometría UV-visible es una técnica analítica que
permite determinar la concentración de un compuesto en
solución. Se basa en que las moléculas absorben las radiaciones
electromagnéticas y a su vez que la cantidad de luz absorbida
depende de forma lineal de la concentración.
El instrumento utilizado en la espectrofotometría UV-Vis se
denomina espectrofotómetro UV-Vis.

7. Equipo
El espectrofotómetro mide la
intensidad de luz que pasa a
través de una muestra (I), y la
compara con la intensidad de
luz antes de pasar a través de
la muestra (Io)

8. Fuente luminosa: lámpara de
deuterio (ultravioleta) y
tungsteno (visible).
Un compartimento donde se
aloja un recipiente
transparente (tubos) que
contenga la muestra: pueden
ser de vidrio, cuarzo o plástico
transparente. Para medir en UV
se deben usar las de cuarzo o
sílice fundido, porque el vidrio
no transmite la radiación UV.
Un registrador o sistema de
lectura de datos

9. Tipos de
espectrofotómetro
 Un solo haz: toda la luz pasa a
través de la celda de la muestra.
 Doble haz: la luz se divide en dos
haces hasta llegar a la muestra. Un
haz se usa como referencia, y el
otro pasa a través de la muestra.

10. Funcionamiento
 Consiste básicamente en iluminar la muestra con luz blanca y calcular la cantidad de luz que refleja
dicha muestra en una serie de intervalos de longitudes de onda. Lo más usual es que los datos se
recojan en 31 intervalos de longitudes de onda (los cortes van de 400 nm, 410 nm, 420 nm… 700 nm).
 Esto se consigue haciendo pasar la luz a través de un dispositivo monocromático que fracciona la luz
en distintos intervalos de longitudes de onda.
El instrumento se calibra con una muestra o loseta blanca (conocido como blanco) cuya reflectancia
en cada segmento de longitudes de onda se conoce en comparación con una superficie de reflexión
difusa perfecta y al que se le asigna el valor de cero mediante el ajuste del mando, de forma que la
intensidad incidente y transmitida sean iguales, y por tanto la absorbancia es cero.
A continuación se pone en la celdilla la cubeta con la muestra y se lee la absorbancia de ésta.

11. Tipo de muestra
La espectrometría UV/Vis se utiliza habitualmente en la determinación
cuantitativa de soluciones de iones metálicos de transición y compuestos
orgánicos muy conjugados.
Compuestos orgánicos
Los compuestos orgánicos, especialmente
aquellos con un alto grado de conjugación,
también absorben luz en las regiones del espectro
electromagnético visible o ultravioleta. Los
disolventes para estas determinaciones son a
menudo el agua para los compuestos solubles en
agua, o el etanol para compuestos orgánicos
solubles.
Soluciones de iones metálicos de transición
Las soluciones de iones metálicos de transición
pueden ser coloreadas (es decir, absorben la luz
visible) debido a que los electrones en los
átomos de metal se pueden excitar desde un
estado electrónico a otro. El color de las
soluciones de iones metálicos se ve muy
afectado por la presencia de otras especies,
como algunos aniones.

12. Resultados
Cuando un fotón UV-Visible de energía adecuada incide en una especie absorbente, un electrón es
promovido desde su estado fundamental a un estado electrónico excitado. En absorción UV-Visible,
pueden observarse las distintas transiciones electrónicas:
Este tipo de transiciones se dan sobre todo en hidrocarburos que únicamente poseen enlaces sigma C-
H o C-C. La energía requerida para que tenga lugar esta transición es relativamente grande,
perteneciente a la región espectral denominada ultravioleta de vacío.

13. Correspondientes a hidrocarburos que poseen átomos con pares de electrones no compartidos (electrones de no
enlace). La energía necesaria para que se produzca esta transición sigue siendo alta (aunque menor que en las
perteneciendo éstas a la región espectral UV Lejano.
La mayoría de las aplicaciones de espectroscopia UV-Visible están basadas en transiciones que ocurren en esta
zona. Se requiere que las especies participantes aporten un sistema de electrones (grupos cromóforos: compuestos
con insaturaciones, sistemas aromáticos multicíclicos, etc.). Las energías de excitación en las transiciones son
medianamente altas, correspondiendo a la región UV Lejano y Próximo, mientras que las son considerablemente
menores, correspondiendo a la región visible del espectro.
En espectroscopia UV-Vis se irradia con luz de energía conocida suficiente como para provocar transiciones
electrónicas, es decir promover un electrón desde un orbital de baja energía a uno vacante de alta energía.

14. Transiciones electrónicas posibles entre orbitales n:
Orbital que contiene un par de electrones no compartidos (ejemplo en : O, N, Cl) Las transiciones
más favorecidas son entre el orbital ocupado de energía más alta (HOMO) y el orbital desocupado de
energía más baja (LUMO) el espectrómetro UV-Vis registra las longitudes de onda donde se registra
absorción y cuantifica la absorción. El espectro se registra como absorbancia (A) Vs. longitud de onda
(Å), las bandas del espectro UV son anchas por que incluyen la estructura fina de transiciones
vibracionales y rotacionales de menor energía.

15. Curva de Calibración
Uno de los métodos más utilizados para
determinar la concentración de una
muestra problema, es el método de la
curva de calibración.
Esta curva de calibración es una gráfica
que relaciona la concentración de al
menos cinco soluciones de estándar de
concentraciones conocidas, con la
absorbancia de cada uno de ellos a la
longitud de onda máxima (λ max)

16. Luego se mide la absorbancia de la solución problema y se interpola su valor en la
gráfica o se reemplaza en la ecuación, para obtener el valor de concentración del
analito:
A = m c + n
A : Absorbancia.
n : Intercepto de la recta
m : Pendiente de la recta y que corresponde al producto entre absortividad a de la
muestra y el espesor b de la cubeta.

17. Bibliografía
1. http://quimica.laguia2000.com/reacciones-quimicas/absorcion-quimica
2. http://www.calibracion.com.mx/espectrofotometro.html
3. http://perso.wanadoo.es/sergioram1/espectrofotometria.htm
4. http://www.bvsde.paho.org/texcom/cd045364/MCEcap3.pdf
5.http://www.bioquimica.ucv.cl/paginas/central/bioquimica%20clinica/apuntes%20de%20espec
trofotometria.pdf
6. Recuperado 29 de Agosto de 2016: www.uco.es/dptos/bioquimica-biol-
mol/pdfs/08_ESPECTROFOTOMETRÍA.pdf