MoleQla-numero_5

FLUORESCENCIA
Espectroscopía de Emisión Molecular

Curso: Química Analítica III
Loreto Ascar
2013

Fluorescencia
Es un proceso de fotoluminiscencia en el que átomos o
moléculas son excitados por absorción de radiación
electromagnética. Posteriormente, las especies excitadas
se relajan hasta el estado fundamental, liberando el
exceso de energía en forma de fotones.

FluorimetríaTécnica mediante la cual las moléculas de Analito se
excitan por absorción de radiación electromagnética, y
posteriormente se relajan hasta el estado fundamental,
para dar una especie de cuyo espectro de emisión se
puede sacar información para el análisis cualitativo y
cuantitativo

Las
moléculas
que
generalmente
presentan
fluorescencia poseen electrones deslocalizados presentes
enenlaces dobles conjugados
OH

CH

H2C

O

O

H
H

N

O
H

CO2H
OH3C

N

Quinina
(C2H5)2N

Fluoresceina
N(C2H5)2

O

CO2H

Antraceno
Rodamine B

Existen 3 formas esenciales de excitación de Analitos:
1. Reacciones que generan productos en estado
excitado bajo condiciones moderadas, se suelen
producir en sistemas biológicos (Bioluminiscencia)
2. ExcitaciónTérmica (Espectroscopía de emisión)
3. Absorción de Radiación, mediante la absorción de
fotones (Fluorescencia y Fosforescencia)

Una Molécula o Átomo excitado se pueden desactivar
por algunos procesos:

 Dispersión de la Energía en forma de calor
A*  A + calor

 Las moléculas pueden sufrir Reacciones Fotoquímicas
A*  X + Y
A* + Z  X + Y

 Emisión de Radiación al regresar al estadobasal
(fenómenos fotoluminiscentes)
A*  A + h

Fenómenos Fotoluminiscentes: Fluorescencia

Fosforescencia

E = Fluorescencia
E = Fosforescencia

Estado Singlete
Fundamental

Estado Singlete
Excitado

Estado Triplete
Excitado

La Absorción de Radiación es un proceso rápido: 10-15 – 10-14 s
La Emisión Fluorescente es más lenta: 10-8 – 10-5 s
La Emisión fosforescente es muchomás lenta 10-4 – 104 s

Diagrama de E parcial para un sistema fotoluminiscente o
Diagrama de Jablonski

Procesos de desactivación de Radiación
Transiciones Radiantes y no Radiantes: tiene lugar aquel
proceso que presenta menor tiempo de vida en el
estado excitado.

TRANSICIONES RADIANTES
1. Fluorescencia: Ocurre cuando una molécula en un
nivel de energía vibracional inferior de unestado
electrónico singlete, pasa a un estado electrónico de
menor energía. mediante la emisión de un fotón.
Corresponde a una transición singlete-singlete.

2.

Fosforescencia: Ocurre cuando una molécula en un
nivel de energía vibracional inferior de un estado
electrónico triplete, pasa a un estado electrónico de
menor energía.

La transición triplete-singlete es menos probable queuna transición singlete-singlete.
Tanto la Fluorescencia como la fosforescencia
ocurren cuando es un medio de relajación más eficaz
que los otros procesos de desactivación.
Este tipo de emisión solo se logra a temperaturas
bajas, en medios altamente viscosos.

Procesos de desactivación de Radiación
TRANSICIONES NO RADIANTES
1. Relajación Vibracional: Cuando una molécula
excitada quedaen un nivel vibracional alto,
rápidamente baja al nivel vibracional más bajo (10-15
s o menos) debido a colisiones con otras moléculas
excitadas y con el disolvente, generando un
incremento de energía calórica.
Se produce un desplazamiento en la banda de emisión,
conocido como: desplazamiento stokes.

2. Conversión Interna: Proceso intermolecular, en que
la molécula pasa a un estadoelectrónico de menor
energía, sin emisión de radiación.
Ocurre cuando existe solapamiento entre los niveles
de E vibracional, es decir cuando las E potenciales de
los 2 estados excitados son idénticas.

Debido a este procedimiento, se produce solo una
longitud de onda de fluorescencia.

3. Conversión Externa o amortiguación colisional:
Transferencia de energía entre la molécula excitada...