Quimica

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¿Qué es la espectroscopia de absorción UV-Visible?

¿Qué información molecular podemos adquirir con esta técnica?

Justificación de su amplia utilización en el laboratorio químico y bioquímico.

23/5/2011
Dra. Donoso Pardo, Josefa L.

Introducción

Todos los átomos son capaces de emitir o absorber radiación electromagnética pero sólo en algunas frecuencias que son propias de cada unode los elementos químicos.

El espectro de emisión se define mediante la estimulación de un determinado elemento en su fase gaseosa donde sus átomos emiten radiaciones en ciertas frecuencias.
Ahora, si el átomo en vez de emitir, lo que provoca es la radiación electromagnética, es decir, absorbe en ciertas frecuencias del visible, estamos hablando de espectro de absorción.

A consecuencia deesto, deducimos que los espectros de absorción y de emisión son el negativo uno de otro. Así se cumple la Ley de Kirchoff.
Esta ley nos dice que todos los elementos absorben la radiación electromagnética en las mismas longitudes de onda que son emitidas.

A través de los espectros de emisión y absorción podemos identificar el elemento que estamos estudiando ya que cada uno posee sus propiaslíneas.

El elemento que queremos estudiar e identificar lo haremos mediante el espectrofotómetro que es el instrumento utilizado en la espectrometría de ultravioleta-visible.
Este espectrofotómetro mide la intensidad de la luz que pasa a través de una muestra (I), y la compara con la intensidad de la luz antes de pasar a través de la muestra (I0).
La relación se I/I0 se llama transmitancia. Laabsorbancia (A) se basa en la transmisión:

A = - log (%T)

El espectrofotómetro esta compuesto por una fuente de luz, un soporte para la muestra, una rejilla de difracción o monocromador para separar las diferentes longitudes de onda de la luz, y un detector.
En la imagen podemos observar que cada elemento tiene su propia energía de absorción como hemos dicho anteriormente.

Para poderutilizar esta técnica y saber a que rango pertenece la molécula y que longitud de onda posee hay una escala que nos lo indica.

Por ejemplo: una solución es amarilla debido a que dentro de la región visible absorbe radiación en el rango de 435 a 480 nm. En este rango de longitud de onda se encuentra el color azul del visible, por lo que este compuesto absorbe el color azul y transmite los colorescomplementarios que dan origen al color amarillo de la solución mencionada.
La absorción y transmisión de las longitudes de onda de la región visible de esta parte del espectro no es la misma en substancias que den diferentes tonalidades de amarillo, por lo que podemos tener una gama diferente de tonalidades como: amarillo canario, amarillo limón, amarillo pálido, etc.

Región UV-visible.

Laespectroscopia ultravioleta-visible se basa en la absorción de esta radiación a través de una molécula. Esto provoca que un electrón pase de un estado normal a un estado excitado liberando la energía que le sobra en forma de calor.
Estos electrones de valencia que absorben la luz visible o UV pasan de un orbital lleno a un orbital vacío.
Cuando la molécula esta formada por enlaces dobles laabsorbancia de la luz les provoca coloración. Un ejemplo seria el beta-caroteno.

Estas moléculas se pueden detectar por que tiene una longitud de onda entre 190 y 800 nm
Cuando este electrón es promovido de un estado fundamental a un estado excitado se pueden observar tres tipos de transiciones electrónicas.

1-Transiciones de sigma a sigma enlazante
Este tipo de transiciones los encontramos enenlaces de H-C o C-C de hidrocarburos.

2-Transiciones de n a sigma antienlazante
Este tipo de transiciones lo poseen átomos que contienen pares de electrones no compartidos.

3-Transiciones n a pi antienlazante y de pi enlazante a pi antienlazante
Para esta transición las especies participantes tienen electrones pi.

Con estos tres tipos de transiciones nos pueden ayudar a saber que...
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