clase 8. fundamentos de espectrofotometria

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  • Es el conjunto de tcnicas que utilizan la

    luz para medir concentraciones qumicas

  • Es conveniente describir a la luz en dos trminos:

    Onda: donde constan de campos elctricos y

    magnticos oscilantes que se propagan a

    travs del espacio a lo largo de una va lineal y

    a una velocidad constante

    Partcula: son corrientes de paquetes discretos

    de ondas, que se comportan como si fueran

    partculas individuales llamadas fotones

  • Longitud de onda

    Amplitud de onda

  • El tiempo que tardan en

    pasar dos mximos o

    mnimos sucesivos por un

    punto fijo en el espacio se

    llama periodo p de la

    radiacin

  • La relacin entre frecuencia y longitud de

    onda es:

    Donde c es la velocidad de la luz (2,998 x

    10 (8) m/s en el vaco)

    En un medio distinto del vaco, la velocidad

    de la luz es c/n, donde n es el ndice de

    refraccin de este medio.

  • Para longitudes de onda en el visible la

    mayora de sustancias tienen n>1, de modo

    que la luz se propaga ms lentamente a

    travs de la materia que en el vaco.

    Cuando la luz atraviesa dos medios con

    diferentes ndices de refraccin, la

    frecuencia permanece constante, pero

    vara la longitud de onda.

  • Luz fotones

    Tiene masa cero y la energa de un fotn

    depende de la frecuencia de la radiacin,

    esta energa viene dada por.

  • La energa de un fotn puede relacionarse

    con su longitud de onda, frecuencia y

    nmero de onda, mediante la ecuacin:

    La energa es inversamente proporcional a la

    longitud de onda, pero directamente

    proporcional al nmero de onda.

  • Cuando una molcula

    absorbe un fotn aumenta

    la energa de la molcula,

    estado excitado

    Si una molcula emite un

    fotn, disminuye la energa

    de la molcula

    El estado de mnima energa

    de una molcula, estado

    fundamental

  • Cuando una muestra absorbe luz, la

    potencia radiante del haz de luz

    disminuye.

    La potencia radiante, P, es la energa

    por segundo y por unidad de rea

    del haz de luz.

  • La luz monocromtica, con una potencia

    radiante Po, incide en una muestra de longitud

    b. La potencia radiante del haz que emerge

    por el lado opuesto de la muestra es P. Como

    la muestra pudo haber absorbido algo de luz,

    P < Po

  • Es la fraccin de la luz

    incidente que pasa a travs de la muestra

    El porcentaje de

    transmitancia es 100 T y puede valer a 100 %.

  • Es la caracterstica de una

    sustancia que nos dice cunta

    luz absorbe a una longitud de

    onda determinada.

    Es adimensional en unidades

    de absorbancia

    Cuando no se absorbe

    luz P=Po A=0 Si se absorbe el 90% de

    luz P=Po/10 A =1

    Si se absorbe el 99% de

    luz P=P0/1 A=2

  • La absorbancia es importante porque es

    directamente proporcional a la

    concentracin c, de la especie que

    absorbe la luz en la muestra

    La cantidad E se llama absortividad molar

    (M-1cm-1) Es la caracterstica de una

    sustancia que nos dice cunta luz absorbe

    a una longitud de onda determinada

  • El color de una disolucin es el complemento del color de la luz

    que absorbe.

  • Espectrofotmetro absorbancia

    La luz procedente de una fuente continua pasa

    a travs de un monocromador, que selecciona

    una banda estrecha de longitudes de onda del

    haz incidente. Esta luz monocromtica atraviesa una muestra de paso ptico b, y mide

    la potencia radiante de la luz que emerge.

  • La muestra lquida cubeta

    Se registra el espectro de la lnea base

    Si pasa muy poca luz por la muestra

    (gran absorbancia) es difcil medir la

    intensidad

  • Ruido

    Posicin de la cubeta

    Mantener cubierto los

    recipientes, para

    evitar el polvo

    No tocar con los

    dedos las paredes de

    la cubeta por donde

    pasa la luz

  • Para determinar un compuesto por

    espectrofotometra, ste debe absorber luz

    Las protenas suelen determinarse en la

    regin del ultravioleta a 280 nm

    Los anlisis espectrofotomtricos que

    emplean radiacin visible anlisis

    colorimtricos

  • Consideremos un bloque de material

    absorbente (lquido, slido o gas)

  • Un haz de radiacin monocromtico de potencia Po choca perpendicular al bloque

  • Despus de atravesar un longitud de material

    b (n tomos, iones o molculas)

    Su potencia disminuye hasta P como

    resultado de la absorcin

  • Cuando una molcula absorbe un fotn

    pasa a un estado excitado de mayor

    energa.

    Cuando una molcula emite un fotn

    disminuye energa

    DEBER: En una hoja explique que pasa

    cuando una molcula de formaldehido

    absorbe luz.

  • Es todo fenmeno de emisin de luz desde

    cualquier estado excitado de una molcula

    Las medidas de luminiscencia son ms

    sensibles que las medidas de absorcin

    Es tan sensible que detecta molculas

    individuales