Universidad De Guadalajara Instrumentación Analítica Práctica No. 2 1 Universidad de Guadalajara Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías Departamento de Química Instrumentación Analítica Práctica No. 2 Espectrofotometría al Ultravioleta
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Universidad De Guadalajara Instrumentación Analítica Práctica No. 2
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Universidad de Guadalajara
Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías
Departamento de Química
Instrumentación Analítica
Práctica No. 2 Espectrofotometría al Ultravioleta
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Datos previos
La espectrofotometría ultravioleta-visible (UV/VIS) es una espectroscopia de emisión de fotones y una espectrofotometría. Utiliza radiación electromagnética (luz) de las regiones visible, ultravioleta cercana (UV) e infrarroja cercana (NIR) del espectro electromagnético, es decir, una longitud de onda entre 100 nm y 1000 nm. La radiación absorbida por las moléculas desde esta región del espectro provoca transiciones electrónicas que pueden ser cuantificadas.
La espectroscopia UV-visible se utiliza para identificar algunos grupos funcionales de
moléculas, y además, para determinar el contenido y fuerza de una sustancia. Se utiliza
de manera general en la determinación cuantitativa de los componentes de soluciones
de iones de metales de transición y compuestos orgánicos altamente conjugados.
Se utiliza extensivamente en laboratorios de química y bioquímica para determinar
pequeñas cantidades de cierta sustancia, como las trazas de metales en aleaciones o la
concentración de cierto medicamento que puede llegar a ciertas partes del cuerpo.
El espectrofotómetro ultravioleta-visible
El espectrofotómetro es un instrumento que permite comparar la radiación absorbida o transmitida por una solución que contiene una cantidad desconocida de soluto, y una que contiene una cantidad conocida de la misma sustancia.
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Todas las sustancias pueden absorber energía radiante. El vidrio, que parece ser completamente transparente, absorbe longitudes de onda que pertenecen al espectro visible; el agua absorbe fuertemente en la región del IR. La absorción de las radiaciones UV, visibles e IR depende de la estructura de las moléculas, y es característica para cada sustancia química. El color de las sustancias se debe a que absorben ciertas longitudes de onda de la luz blanca que incide sobre ellas y sólo dejan pasar a nuestros ojos aquellas longitudes de onda no absorbida. Esta espectrofotometría utiliza radiaciones del campo UV de 80 a 400 nm, principalmente de 200 a 400 nm (UV cercano) y de luz visible de 400 a 800 nm, por lo que es de gran utilidad para caracterizar las soluciones en la región ultravioleta-visible del espectro. Se rige por una ley muy importante: la ecuación de Beer-Lambert. [1]
Ley de Beer-Lambert
Una expresión para la ecuación de Beer-Lambert es la siguiente:
Dónde:
es el rango de luz captado por el tubo de fotocolorimetría,
es el rango de luz que sale del tubo de fotocolorimetría y que va a llegar a la
celda fotoeléctrica donde es captada y medida
es la capacidad de captación del haz del campo electromagnético,
es la longitud del tubo de fotocolorimetría, en cm.
es la concentración de la muestra ya ubicada en el tubo de fotocolorimetría.
La ley de Beer permite cuantificar la concentración de una muestra por UV, también
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Dónde:
es la Absorbancia
es el Coeficiente de extinción (Característico de cada sustancia).
es el Largo del paso de la cuba (cm).
es la Concentración (moles/l).
La zona de longitudes de onda que se registra en un espectro UV-Vis es de entre 200 y 800 nm. En esta zona no absorben dobles ni triples enlaces aislados.
Sólo van absorber enlaces pi conjugados y heteroátomos con pares de electrones no compartidos (O, N), como los grupos cromóforos.
Tipos de Espectrofotómetros
Espectrofotómetro de doble haz: es aquel que cuenta con dos compartimientos para
celdas de muestra que le permite medir simultáneamente la cantidad de energía
radiante absorbida por una matriz (blanco) y la energía absorbida por la muestra
compuesta por la matriz y la especie de interés.
Espectrofotómetro de haz simple: cuenta con un único compartimiento de celda con
lo cual se debe realizar la medida de absorción del “blanco” para poder registrar un
cero (o referencia) y luego medir la absorción de la muestra.[2]