Absorción
que exista absorción deben cumplirse
dos condiciones:
1. Debe haber una interacción entre el campo
eléctrico de la radiación y alguna carga
eléctrica de la sustancia.
2. La energía de radiación incidente debe ser
exactamente igual a la energía cuantizada
que requiere la sustancia.
Ley
de Lambert: predice el efecto que
produce el espesor del medio-muestra sobre
lafracción de radiación que absorbe.
Ley de Beer: Establece el efecto de la
concentración.
La forma combinada de ambas leyes se
conoce como la Ley de Beer.
Dado un haz monocromático y paralelo de
intensidad I que pasa a través de un espesor db
de material absorbente, la disminución de la
intensidad puede expresare matemáticamente:
dI = -kIdb
log I0/I = kb/2.303
b = longitud dela cubeta.
k = constante de proporcionalidad. Depende de T
y λ.
Es una ley exacta y aplicable a cualquier medio
homogéneo y no dispersivo, independientemente
si se trata de un gas, un sólido o un líquido.
Nos permite calcular la concentración de una
sustancia a partir de la medición de la radiación
absorbida por una disolución de la misma:
log (I0/I) = abC
a = constante deproporcionalidad.
Si C se expresa en g/L, es la absortividad (g-cm).
Si C se expresa en mol/L, es la absortividad
molar, ε.
Experimentalmente se utilizan los términos de
porcentaje de transmitancia y absorbancia (DO):
%T = I/I0 x 100
A = log (I0/I) = 2 – log %T
Para aplicar la Ley de Beer es necesario
seleccionar la longitud de onda adecuada.
Se presenta el porcentaje detransmitancia %T o
absorbancia A en función de la longitud de onda,
manteniendo la concentración y la longitud de la
cubeta constantes.
Las curvas espectrales son características de la
sustancia absorbente.
Para el análisis cualitativo se escoge una longitud
de onda a la cual el soluto a analizar absorba
fuertemente mientras que las sustancias que
interfieren prácticamente no absorban.
Se
preparan disoluciones de concentraciones
perfectamente conocidas, en el intervalo en
el que se supone esta la concentración de la
muestra problema. Se mide la absorbancia a
una longitud de onda determinada y con una
longitud de cubeta dada.
Los resultados se grafican en función de las
concentraciones.
Se
cumple la
ley de
Beer.
La
absortividad a es funciónde la
absortividad real areal y del índice de
refracción:
a=
Debido
������
areal
������+������
������
a que el índice de refracción varía
con la concentración, también lo hace a.
La ley de Beer puede considerarse exacta
para concentraciones bajas (0.01 M o
menores aproximadamente).
Interacciones entre el soluto y la radiación
por otros mecanismos diferentes a laabsorción.
Emisión
por
resonancia:
posterior
desactivación del estado excitado. Da lugar a
una absorbancia aparente menor.
X* = X + hη (se emite en todas las direcciones)
La absorción “verdadera”, consiste en un haz
colimado de rayos paralelos.
1)
Fluorescencia
(o Fosforescencia): ν’ representa la
frecuencia, que ha disminuido, de la emisión
fluorescente (o fosforescente). Laradiación hν’ se
emite en todas direcciones, da lugar a una
absorbancia aparente menor.
X* = X + calor + hν’
Dispersión: se produce para frecuencias de la
radiación incidente que no corresponden al as
frecuencias de absorción.
X + hν = X* y X* = X + hνdisp
Donde ν es cualquier frecuencia de la radiación
incidente y νdisp es una frecuencia igual a la de la
radiación incidente pero entodas direcciones.
2.
Utilización de radiación no monocromática:
Para una cubeta de longitud b, la ley de
Beer no se cumplirá si a no es constante en
el intervalo de concentraciones de trabajo.
La ley de Beer no se cumple si la
absortividad a varía en el intervalo de
longitudes de onda utilizado en el
análisis.
3.
Interacciones
entre
las
especies
absorbentes del soluto:...
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