Espectrofotometria

TRABAJO PRÁCTICO Nº 5: ESPECTROFOTOMETRÍA
Objetivos.
-Emplear los fundamentos de la espectrofotometría para caracterizar compuestos.
-Conocer los criterios para identificación de sustancias o cuantificación de las mismas por espectrofotometría.
-Obtener fingerprints de extractos naturales en la región visible.

Introducción

El análisis de una sustancia, su identificación o sudeterminación cuantitativa puede hacerse por espectrofotometría.
Esta técnica mide la intensidad de la radiación electromagnética que una sustancia absorbe o libera a diversas longitudes de ondas.

Ondas electromagnéticas

La energía se propaga de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. Las únicas ondas que no requieren un medio material para supropagación son las ondas electromagnéticas, puesto que lo hacen en el vacío.

La radiación electromagnética se puede considerar como una condensación de partículas llamadas fotones, en lugar de una serie de ondas. Esta radiación hace que cada fotón tenga una energía proporcional a la frecuencia de la onda asociada, dada por la ecuación de Planck:

E= h .

donde E es la energía del fotón, h esla constante de Planck y ν es la frecuencia de la onda.
Asimismo, considerando la radiación electromagnética como una onda, la longitud de onda λ y la frecuencia de oscilación ν, están relacionadas por una constante: la velocidad de la luz en el vacío.

c = λ.

Figura 1

Espectro electromagnético

Las ondas electromagnéticas se agrupan bajo distintas denominaciones según su frecuencia,aunque no existe un límite muy preciso para cada grupo.
El espectro electromagnético es el conjunto de ondas electromagnéticas que existen en el universo, ordenadas en función de sus frecuencias o longitudes de onda, o lo que es lo mismo, en función de la energía que transportan. El espectro electromagnético abarca todas las longitudes de onda desde cero hasta infinito.
Normalmente se divide ensiete o más regiones bien diferenciadas según se observa en la Figura 2.

Figura 2

Técnicas colorimétricas

Las técnicas colorimétricas se basan en la medida de la absorción de la radiación visible por sustancias coloreadas.
En algunas ocasiones, la muestra que se precisa analizar no posee color por lo que resulta necesario desarrollar color mediante reactivos específicos que den lugar asustancias coloreadas con la muestra que se quiere estudiar.

Cuando los electrones absorben una cantidad de energía h. y pasan a un estado excitado, esa absorción de luz puede ser medida y puesto que cada sustancia tiene diferente estructura, por consiguiente tiene una diferente capacidad para absorber energía. Al determinar la absorbabilidad (absorbancia por centímetro y por unidad deconcentración) de una sustancia, podemos identificar un compuesto y también determinar cuantitativamente la concentración de ese compuesto en la solución en que se encuentra.
Existen tres regiones del espectro que se utilizan para estas mediciones:
a) Ultravioleta (200-400 nm)
b) Visible (400-750 nm)
c) Infrarrojo (750-1000nm)

Absorbancia, transmitancia y absorbabilidad

En ecuacionesindicamos absorbancia como:

A= log I° (luz incidente)
I (luz transmitida)

Transmitancia T= I/I°

Absorbabilidad a= A /(c.b)

A: absorbancia c: concentración (g/L) b: espesor por donde pasó la luz, ancho de la cuba.

Absorbabilidad molar E= A.M/c.b M: peso molecular

Determinación cualitativa

Cuando para una determinada sustancia se hace unbarrido y se grafica, se determina el rango de la máxima absorción para caracterizar a esa sustancia.
Se puede considerar que cada sustancia tiene una longitud de onda () determinada, donde la absorción es máxima.
Se realiza una gráfica de la absorbancia (A) a diferentes ().

A
Constante la concentración y varía ()
Se determina la absorbancia a la cual se tiene la Máxima absorción...