Espectrofotometria

Práctica de espectrofotometría UV-Visible

(Cumplimiento de la Ley de Lambert-Beer y análisis de mezclas)
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FUNDAMENTO DE LA TÉCNICA
Como es sabido, las técnicas espectroscópicas se basan en la interacción de la
radiación electromagnética con la materia. A través de esta interacción las moléculas
puedenpasar de un estado energético, m, a otro estado energético distinto, l, absorbiendo
una cantidad de energía radiante igual a la diferencia energética existente entre los dos
niveles:
que:

E l − Em . Para conseguir esto, las moléculas absorben un fotón de una radiación tal

hc

∆E

∆E = hν = κ

El

h = Constante de Planck= 6.63.10-34 J.s

Em

c

ν = Frecuencia de la radiación= κ

c = velocidad de laluz=3.1010 cm.s -1
λ = longitud de onda
Estos tránsitos energéticos son los que dan origen a los espectros que, en definitiva,
no son mas que el registro de las distintas µ(o κ ) a las que se producen estos tránsitos
energéticos.
Debido a la existencia de diferentes tipos de energía: de los electrones en si, de los
movimientos vibracionales de las moléculas, de la rotación de las mismas...etc,las
moléculas pueden interaccionar con radiaciones electromagnéticas de un rango muy amplio
de longitudes de onda, dando lugar a distintos tipos de espectroscopías según las diferentes
regiones. Un esquema podría ser el siguiente:

λ / nm

2

1

3

4

5

6

9

10
10
10 10 10
10
10
Rayos γ Rayos x UV VIS INFRARROJO MICROONDAS ONDAS RADIO
Transitos electrones
internos
nucleares
400

electronesexternos
500

600

Vibraciones

Rotaciones

RMN

700

violeta añil azul verde amarillo naranja rojo

La espectroscopía UV-Visible (espectros electrónicos), se debe a la transición de los
electrones mas externos de los átomos de las moléculas, desde niveles fundamentales a niveles
mas altos de energía.

Espectrofotometría

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LEY DE LAMBERT-BEER
Si se hace incidir radiación monocromática sobre unamuestra con una
concentración “C” de una sustancia que absorbe a esa longitud de onda “λ”, la intensidad

de la radiación que la atraviesa, I, está relacionada con la intensidad incidente I 0 y con
el espesor de la muestra,l , por la expresión :

I = I 0 ∃10 − ε l c
aplicando logaritmos:

logI = log I 0 − ε l c

reordenando términos:

logI 0 − log I = ε l c

pudiéndose escribir :

I
log I0 = ε lc

I
I
Habitualmente, el cociente 0 se denomina “transmitancia”
de la muestra y se suele
I
∃
100
I
expresar como porcentaje de luz transmitida:
0
. Por otra parte, se define la
“absorbancia” de la muestra como: A = log(1/T). Tanto la absorbancia como la
transmitancia son magnitudes que se obtienen directamente en el espectrofotómetro.
Segun estas definiciones, queda finalmente la siguienteexpresión que se conoce con
el nombre de la ley de Lambert-Beer:

A=εlc
donde ε es la “absortividad molar” (una medida de la radiación absorbida), que es un valor
constante para cada sustancia a cada longitud de onda λ y en unas condiciones
experimentales determinadas; también se denomina “coeficiente de extinción molar” si,
como es frecuente, la concentración se expresa en moles por litro.
Si se opera,por tanto, a una longitud de onda dada y con una cubeta de un
determinado espesor, l , la absorbancia A, medible directamente, es proporcional a la
concentración molar de la muestra, c, lo que constituye el fundamento del análisis
espectrofotométrico cuantitativo.
Existen, sin embargo, distintos factores que afectan al cumplimiento de la ley de
Lambert-Beer, especialmente a concentraciones elevadas.Por ello antes de proceder al
análisis de una muestra es preciso comprobar experimentalmente el rango de
concentraciones en que dicha ley se cumple, obteniendo la curva de calibrado que relaciona
las absorbancias con las concentraciones.

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La ley de Lambert-Beer puede también aplicarse al análisis cuantitativo de mezclas
de dos o más sustancias, siempre que sus...