Espectrofotometría

PRÁCTICA 2
DETERMINACIÓN ESPECTROFOTOMÉTRICA DE MnO 4-

1.- FUNDAMENTO TEÓRICO. 1.1.- Introducción Un método espectrofotométrico está basado en la medida directa de la absorción de radiación electromagnética por parte de una muestra, cuantificable a través de la Absorbancia, y la correlación de esta variable con la concentración de la especie de interés en dicha muestra. Todo analito moleculartiene la capacidad de absorber ciertas longitudes de onda características de la radiación electromagnética. En este proceso, la radiación es transferida temporalmente a la molécula y, como consecuencia, disminuye la intensidad de la radiación. Dicha disminución, debida a la absorción experimentada por el analito, puede ser cuantificada utilizando diversas magnitudes, siendo la Absorbancia, A, lamás comúnmente utilizada en la espectrofotometría de UV-VIS. Dicha absorbancia se define por la expresión: A = log P0 P

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donde A es la Absorbancia, P0 la potencia del haz de radiación incidente y P la potencia de dicho haz tras atravesar la muestra. 1.2.- Ley de Beer De acuerdo con la ley de Beer, la absorbancia está relacionada linealmente con la concentración de la especie absorbente, c,y con la longitud de la trayectoria de la radiación en el medio absorbente o camino óptico, b. Esto es: A = log P0 = a b c P

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donde a es una constante de proporcionalidad llamada absortividad. Cuando la concentración c se expresa en moles por litro, y b en centímetros, la constante de proporcionalidad se denomina absortividad molar, y se designa por el símbolo ε , y, puesto que laabsorbancia es una magnitud adimensional, tendrá unidades de L cm-1 mol-1. En este caso, la ley de Beer adquiere la forma:

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A= ε b c 2-1

1.3.- Espectros de absorción Un espectro de absorción es una representación gráfica de la absorbancia de un analito (o de otra magnitud equivalente) en función de la longitud de onda de la radiación, λ, (o de otro parámetro relacionado con la energía de laradiación utilizada). El máximo de absorbancia obtenido en el espectro de absorción de un analito, nos dará la longitud de onda que proporciona la mayor sensibilidad posible, y por tanto será la que se utilizará en el análisis espectrofotométrico de dicho analito. Todas las disoluciones que presentan color, absorben radiación electromagnética perteneciente al espectro visible, el cual puede dividirseen varias zonas según se muestra en la tabla siguiente:

{PRIVADO }Longitud de Onda, λ (nm) 380-435 435-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-595 595-650 650-780

Color

Color Complementario

Violeta Azul Azul-verdoso Verde-azulado Verde Verde-amarillo Rojo Anaranjado Rojo

Verde-amarillo Amarillo Anaranjado Rojo Púrpura Violeta Azul Azul-verdoso Verde-azulado

En dicha tabla, lacolumna del "color" indica la porción del espectro que es absorbida, mientras que la correspondiente al "color complementario" indica la porción de radiación electromagnética que no absorbe la muestra y que por tanto es transmitida a través de ella y puede ser captada por el ojo humano (color de la disolución). Así, por ejemplo, una disolución de color amarillo absorbe la radiación de color azul, ypor tanto cabe esperar que presente un máximo de absorbancia en la zona de longitud de onda en la banda de 435-480 nm

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1.4.- Análisis Cuantitavivo Para llevar a cabo el análisis cuantitativo de una especie mediante la espectroscopía de absorción molecular, es preciso realizar una etapa previa de calibración. En dicha etapa se mide la absorbancia de varias muestras de concentraciónconocida, las cuales serán utilizadas para, mediante "comparación", calcular la concentración de una muestra problema tras medir su absorbancia. Para llevar a cabo la etapa de calibración, se representa la absorbancia de las muestras de concentración conocida (llamadas patrones) a la longitud de onda de máxima absorbancia, frente a la concentración de dichas muestras. De esta manera se obtiene la Curva...