ESPECTOFOTOMETRIA

PRÁCTICA N°7

INTRODUCCIÓN A LA ESPECTROFOTOMETRÍA

I. INTRODUCCION

Desde hace muchos años se ha usado el color como ayuda para reconocer las sustancias químicas; al reemplazar el ojo humano por otros detectores de radiación se puede estudiar la absorción de sustancias, no solamente en la zona del espectro visible, sino también en ultravioleta e infrarrojo.

Se denomina espectrofotometría a la medición de la cantidad de energía radiante que absorbe un sistema químico en función de la longitud de onda de la radiación, y a las mediciones a una determinada longitud de onda.

La teoría ondulatoria de la luz propone la idea de que un haz de luz es un flujo de cuantos de energía llamados fotones; la luz de una cierta longitud de onda está asociada con los fotones, cada uno de los cuales posee una cantidad definida de energía.

II. FUNDAMENTO

Se basa en la descomposición ordenada de radiaciones monocromáticas que sufre una energía luminosa (R.E) al pasar a través de un medio dispersante formando el espectro electromagnético.

III. OBJETIVOS

- Reconocimiento y manejo del equipo espectrofotómetro

- Observar en la descomposición de la luz blanca para determinar los rangos de onda en los diferentes colores de la zona visible (VIS).

- Encontrar el lambda analítico(λ ) para una muestra coloreada

IV. MARCO TEORICO

Espectro electromagnético

Es el conjunto de ondas electromagnéticas que comprenden desde las de mayor energía y menor longitud de onda como son los rayos gamma y rayos X, pasando por la luz ultravioleta, visible (que en realidad ocupa una estrecha franja del espectro electromagnético), infrarroja, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda y menor energía como son las ondas de radio. Las ondas electromagnéticas se desplazan a la velocidad de la luz. La región visible del espectro está comprendida en los rangos de 380 a 750 nm.

Espectrofotometría

Es un método de análisis que hace uso de la interacción entre la materia y la energía radiante la cual se refiere a como las ondas electromagnéticas se propagan y transportan sin transferencia de materia.

Absorción electromagnética

Es la interacción de los fotones con los electrones de una sustancia; en este proceso se transfiere energía a la molécula que provoca una disminución en la intensidad de la radiación electromagnética incidente

Ley de Lambert – Beer.

Cuantifica la radiación absorbida en función de la concentración de las moléculas

del analito y depende de la longitud que recorre el rayo en el medio absorbente.

A = Log ( P0 / P) = a b c

Donde:

 A [= ] Es la absorbancia; definida como la cantidad de radiación que absorbe una

 solución y es una magnitud adimensional.

 Po [= ] Es la intensidad de la radiación del haz en fotones que incide sobre la

 celda.

 P [= ] Es la intensidad de la radiación del haz que abandona la celda (P £ P0 )

 a[= ] Constante de proporcionalidad (absortividad)

 b[= ] Longitud interna de la celda 1cm.

 c [= ] Concentración de las especies absorbentes.

Tranmitancia.

Es la fracción de la radiación que se trasmite la cual se mide en unidades de tranmitancia o porcentaje de tranmitancia.

T = P / P0

A = - Log T = Log P0 / P

Ya que el % T = T x 100 % entonces; A = -Log T= 2 –Log %T donde 2 = Log 100,

luego la escala de absorbancia se encuentra en un intervalo entre 0 y 2.

Espectrofotómetros y colorímetros.

Un espectrofotómetro es un instrumento en que puede medirse la cantidad de radiación visible, ultravioleta o infrarrojo que absorbe una solución a una longitud de onda dada. Un colorímetro es un instrumento en el cual se mide esencialmente luz visible.

Los cuatro componentes fundamentales de un espectrofotómetro son; la fuente, el monocromador la celda y el detector.

Región UV-visible

La espectroscopia visible es una de las técnicas más ampliamente y más frecuentemente empleadas en el análisis químico; Para que una sustancia sea activa en el visible debe ser colorida: el que una sustancia tenga color, es debido a que absorbe ciertas frecuencias o longitudes de onda del espectro visible y transmite otras más. Por ejemplo: una solución es amarilla debido a que dentro de la región visible absorbe radiación en el rango de 435 a 480 nm. En este rango de longitud de onda se encuentra el color azul del visible, por lo que este compuesto absorbe el color azul y transmite los colores complementarios que dan origen al color amarillo de la solución mencionada. La absorción y transmisión de las longitudes de onda de la región visible de esta parte del espectro no esla misma en substancias que den diferentes tonalidades de amarillo, por lo que podemos tener una gama diferente de tonalidades como: amarillo canario, amarillo limón, amarillo pálido, etc. La siguiente tabla nos da una relación entre rango de longitudes de onda en que absorbe el compuesto, color absorbido y color observado o transmitido.

El Ultravioleta del vacío se considera aquella región comprendida de los100 a los 190 nm. Se le llama así debido a que el nitrógeno atmosférico absorbe este tipo de radiación, por lo que se debe efectuar el vacío para poder excluir las absorbancias de este gas de las absorbancias del compuesto en estudio. Las complicaciones técnicas asociadas al vacío necesario, además de la poca utilidad que se tiene en el Ultravioleta del vacío, han hecho que esta técnica prácticamente no tenga uso y de hecho no hay equipos disponibles comercialmente para aplicaciones de este tipo de espectroscopia. El espectro Visible y Ultravioleta, por el contrario, tienen amplia aplicación y son técnicas que se emplean continuamente. El rango visible se considera de los 380 a los 750 nm. El rango del Ultravioleta cercano o del Cuarzo es de190 a 380 nm.La base de la espectroscopia Visible y Ultravioleta consiste en medir la intensidad del color (o de la radiación absorbida en UV) a una longitud de onda específica comparándola con otras soluciones de concentración conocida (soluciones estándar) que contengan la misma especie absorbente. Para tener esta relación se emplea la Ley de Beer, que establece que para una misma especie absorbente en una celda de espesor constante, la absorbancia es directamente proporcional a la concentración

V. PARTE EXPERIMENTAL

MATERIALES Y EQUIPOS

o Fiolas

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