FollEspectro TQA2 Q 2015 II

ESPECTROFOTOMETRIA Y EQUILIBRIO QUÍMICO

1. INTRODUCCION
La Espectrofotometría (ultravioleta, visible) es una técnica instrumental que relaciona la capacidad de
absorción de radiación ultravioleta y visible, que presenta alguna especie, en general en solución, con la
concentración de dicha especie. Por tal motivo, esta técnica es ampliamente utilizada en Química
Analítica, en aplicaciones que vandesde la determinación de la concentración analítica de una especie en
solución (análisis cuantitativo) hasta la determinación de parámetros más fundamentales como pueden
ser: el grado de disociación de un ácido, el grado de reacción o cuantitatividad de un sistema reaccionante,
la estequiometría de reacciones químicas y la constante de equilibrio de una ecuación química, las
absortividadesmolares (o específicas) de los especies absorbentes, etc.
El presente trabajo pretende ser una guía de estudio del tema “Espectrofotometría y equilibrio
químico” y su estructura es la siguiente:
En primer lugar, se presentan los dos pilares fundamentales de la espectrofotometría: la ley de Beer y
la ley de Aditividad. Señalando alguno de los requisitos necesarios para que estas leyes se verifiquenexperimentalmente.
En segundo lugar, se estudian las valoraciones espectrofotométricas para reacciones del tipo:
M + L == ML (esquema monodonador)
en sistemas en donde absorbe una sola especie (M, L o ML) y en donde absorben dos especies (M
y L, M y ML, o L y ML). Se trazan las curvas de valoración, seguidas por esta técnica, con el
propósito de determinar: el volumen del punto de equivalencia y asícalcular la concentración del
reactivo titulado, determinar el grado de reacción (cuantitatividad) y la constante de equilibrio, las
absortividades molares, etc.

2. LA LEY DE BEER Y LA DE ADITIVIDAD
Los dos principios teóricos en los que se basa la espectrofotometría son la Ley de Beer y la Ley de
Aditividad. Estos principios junto con los del equilibrio químico permiten comprender muchas de lasaplicaciones espectrofotométricas en la Química Analítica.

2.1 Ley de Beer
Considérese una disolución de la especie química P, contenida en un recipiente de sección
transversal conocida: b. Sobre este recipiente se hace incidir radiación electromagnética de una cierta
longitud de onda: , cuyo valor se encuentra en la región del visible o del ultravioleta cercano (haz de luz
monocromático).
Elfenómeno cuántico que se puede presentar en este sistema es la absorción de radiación. Esto es,
que los electrones de valencia de los átomos de la especie P absorben la energía de los fotones para pasar
del estado de energía original (estado basal), a un estado de energía superior, estado excitado. Este
fenómeno ocurre solo cuando la diferencia de energía entre los dos estados del electrón es igual ala
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Dr. J. Franco Pérez A.

energía del fotón: E = hc/ (en donde h es la constante de Planck y c la velocidad de la luz), lo cual
sucede para un valor específico de .
El haz de luz monocromático, antes de incidir en la muestra, tiene una intensidad I0 y, después de la


absorción, la intensidad que sale de la muestra, I, debe ser menor que el valor original. La transmitancia T
está definidapor la relación entre la intensidad del haz que sale de la muestra respecto a la intensidad
original,


T = I/I0
T es adimensional y es una medida de la fracción de radiación que no absorbe la muestra (la fracción que


se transmite) mientras que, 1T es la fracción de radiación que absorbe la muestra. Por ejemplo, si la
transmitancia es igual a uno, la intensidad que sale de la muestra esigual a la intensidad original (se
transmite el haz con su intensidad original) por consiguiente, la muestra no absorbe el haz de luz para esa


longitud de onda: 1T = 0; pero, si la transmitancia es igual a cero, ninguna fracción de la radiación se


transmite, es decir, toda la radiación se absorbe: 1T = 1.
La absorbancia es una magnitud que está relacionada más directamente con el fenómeno...