Electroscopiauv-visible

UNIDAD I
ESPECTROSCOPÍA ULTRAVIOLETA-VISIBLE
1.1 Interacción de la radiación electromagnética con la materia

La espectroscopia estudia la interacción entre la materia y la energía. La materia está integrada por moléculas, éstas pueden estar muy separadas entre sí, como en los gases, o formar aglomerados como en los líquidos o sólidos. Las moléculas de un sólido pueden distribuirsedesordenadamente u ordenarse en forma cristalina, cualquiera que sea su disposición, están en constante movimiento de traslación, rotación y vibración. Todos los movimientos moleculares están asociados a la energía. Tanto la estructura, como la ordenación molecular, influyen en la forma como la materia interacciona con la energía. Cada molécula del analito absorbe igual cantidad de la radiaciónmonocromática incidente cuando se encuentra disuelta en un disolvente transparente a la radiación empleada, esto sólo es viable a bajas concentraciones. Considerando lo anterior, la mejor opción para realizar estudios espectrofotométricos es disolver a la muestra y analizar su solución diluida. En otras palabras, la espectroscopia es la medición e interpretación de la radiación electromagnética absorbida oemitida cuando las moléculas, átomos o iones de una muestra se desplazan de un estado energético permisible a otro. Todo átomo, ion o molécula, posee una relación característica con la radiación electromagnética (rem). En el estado basal los electrones de la molécula se encuentran en sus niveles de mínima energía (máxima estabilidad, la luz de un lámpara es utilizada para excitar de maneraselectiva a los electrones (e-) de las moléculas del analito; al ABSORBER la energía fotónica, los e- son llevados a niveles superiores de energía. Por otro lado, al desaparecer la rem, la inestabilidad de la molécula excitada produce el regreso de los e- a niveles menos energéticos, liberando energía en tanto exista atracción coulombimétrica por parte del núcleo. Este proceso es conocido con el nombrede EMISIÓN. La absorción y emisión son procesos físicos que se pueden emplear para efectuar determinaciones cualitativas y cuantitativas del analito en la muestra. Un haz de radiación puede considerarse como una perturbación electromagnética ondulatoria o un fotón de energía que se propaga a la velocidad de la luz. Un fotón tiene propiedades de una partícula microscópica de energía definida y,al mismo tiempo, posee características de una onda que se extiende en una gran área de espacio. El principio de incertidumbre de Heisenberg muestra que no es importante y, de hecho, resulta imposible, medir tanto las propiedades ondulatorias como corpusculares de un fotón en forma simultánea1.

1.2

El espectro electromagnético

Se denomina espectro electromagnético a la distribuciónenergética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o
1

Merritt, W., Settle D., Métodos Instrumentales de Análisis. Ed. Continental. México (1988). Página 1 

MC Gabriel Rosado Rubio sep09 a ene10 

simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia,dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar (fig. 1). Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizar medidas sobre éste, como la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.

a) b) c)
Figura 1. a) La luz blanca produce al descomponerla un espectrocontinuo, que contiene el conjunto de colores que corresponde a la gama de longitudes de onda que la integran. b) Espectro de emisión del sodio. c) Espectro de absorción del sodio.

El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas...