quimica inorganica

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LABORATORIO DE QUÍMICA INORGÁNICA

Introducción a la Espectroscopía Visible.
•

Muchos compuestos utilizados en el Laboratorio de Química Inorgánica en disolución son coloreados. Si
una disolución es coloreada, hay alguna especie química en la disolución que absorbe luz en la parte
visible del espectro.

•

Un espectro de absorción es una gráfica donde se representa la cantidad deluz absorbida por las
especies frente a la longitud de onda λ (nm), un espectro de transmitancia se obtiene cuando se
representa la transmitancia frente a la longitud de onda.

•

La espectroscopia es una herramienta importante de análisis químico. Los químicos pueden determinar
qué especie está presente (análisis cualitativo) o que cantidad de una especie está presente en la
disolución(análisis cuantitativo).

•

Los instrumentos utilizados para medir la transmitancia o absorbancia se denomina espectrofotómetro. En
estos el haz de energía (luz) pasa a través de la muestra

y llega a un detector. El porcentaje de

transmitancia se define como 100 veces la relación de energía que alcanza el detector (I) relativo a la
cantidad inicial de energía (Io)
%T = 100(I/I0)
•La absorbancia es el logaritmo de la inversa de la transmitancia T
A= log(Io/I) = log (100/%T)
La región visible es tan sólo una parte del total del espectro electromagnético (ver tabla)
Regiones del espectro electromagnético
Región

Longitud de onda( Energía(kJ·mol-1)

Rayos gamma
Rayos X
Ultravioleta (UV)
Visible (V)
Infrarrojo (IR)
Micro-onda
Resonancia de espin
electrónicoResonancia
magnética nuclear

10

-10

4

Electrones de capas externas

2

3

Transiciones electrónicas

10 - 10
10 - 10

-6

1 - 50

10 - 2.5x10
10 - 10

Electrones de capas internas

3

10 - 10
-8

8x10 - 4x10
-2

-4

Transformaciones nucleares
6

-7

-4

Cambios excitados

4

– 10

-7

6

0.01 - 1

Vibraciones de enlace
Rotacionesmoleculares

10-2

0.01

Cambios de espin electrónico

10

10-5

Cambios de espin nuclear

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• Los espectrofotómetros pueden utilizarse para medir una zona del espectro, la región visible, la ultravioleta
y el infrarrojo. Cuando una sustancia absorbe en una región del espectro las especies sufren cambios
según la energía absorbida. Este cambio puede ser por ejemplo vibración del enlacede una molécula,
rotación, excitación de electrones, etc.. La cantidad de energía necesaria para el cambio determina la
región en la que este puede ser observado.
• El espectrofotómetro CL1000 trabaja en la zona visible del espectro (300-700 nm) longitud de onda que
puede ver el ser humano y puede utilizarse para analizar disoluciones coloreadas que son transparentes
(no turbias).
• Paraanálisis cuantitativo, normalmente se trabaja a una longitud de onda fija, λmax.. Para una longitud de
onda fija, la cantidad de luz absorbida es proporcional a dos parámetros 1) concentración de la especie
que absorbe y 2) el camino recorrido por la luz en la disolución.
• Cuanto mayor sea la concentración, mayor cantidad de compuesto hay que absorbe luz y más luz
absorberá. Cuando se usan celdasdiferentes para medir, la absorción será diferente, cuanto mayor sea el
recorrido de la luz en la disolución mayor será la cantidad de luz absorbida. La ley de Beer - Lambert
recoge estos dos factores:
A = ε.b.c
A es la cantidad de luz absorbida (absorbancia), ε es el coeficiente de extinción molar (o constante de
proporcionalidad, característica de cada especie absorbente, se mide enL·mol-1·cm-1), b es el camino
recorrido por la luz a través de la disolución (se mide en cm), y c es la concentración molar.
• Si se utiliza una λ fija, ε es constante y si las medidas se realizan todas en la misma celda, es decir b
también es constante, la cantidad de luz absorbida es directamente proporcional a la concentración de
compuesto en la disolución.

Fotoquímica
• Las reacciones...