UV-VIS

Experimentos cuánticos I
Curso 2011

Espectroscopía UV-vis:
- Repaso de aspectos básicos e instrumentales:
- Experimentos con cianinas: el pozo de potencial.
- Experimentos con centros de color.

Regiones del espectro EM en la escala de
los procesos cuánticos

Espectroscopías
La espectroscopia es el estudio de la interacción entre la
radiación electromagnética y la materia, conabsorción o emisión
de energía radiante.

El análisis espectral permite detectar la absorción o emisión de radiación electromagnética a ciertas longitudes de
onda y relacionar éstas con los niveles de energía implicados en una transición cuántica.

Ecuación fundamental de la espectroscopía:
La energía de un fotón (un cuanto de luz) de una onda electromagnética o su correspondiente frecuencia,equivale
a la diferencia de energía de dos estados cuánticos de la substancia estudiada: h es la constante de Planck, ν es la
frecuencia del haz de luz u onda electromagnética asociada a ese cuanto de luz y ΔE es la diferencia de energía.

Espectroscopías
Espectroscopía atómica
Excitación

Relajación

Espectroscopía de
emisión atómica

Calor

UV-vis

Espectroscopía de
absorciónatómica

UV-vis

Calor

Espectroscopía de
fluorescencia atómica

UV-vis

UV-vis

Espectroscopía de
rayos X

Rayos X

Rayos X

Técnica

Técnica

Espectroscopía molecular
Radiación electromagnética

Espectroscopía de
resonancia magnética
nuclear

Radiofrecuencias

Espectroscopía de
microondas

Microondas

Espectroscopía
infrarroja

InfrarrojoEspectroscopía
ultravioleta-visible

Ultravioleta-visible

Espectroscopía de
fluorescencia
ultravioleta-visible

Ultravioleta-visible

El espectro UV-vis

10-12 m

103 m

200

La zona de longitudes de onda que se registra en
un espectro UV- Vis es entre 200 y 800 nm.

Violeta:
Indigo:
Azul:
Verde:
Amarillo:
Naranja:
Rojo:

400-420 nm
420-440 nm
440 -490 nm
490-570 nm
570-585nm
585-620 nm
620-780 nm

Espectrocopía de “colores” (colorimetría)

Todas las sustancias coloreadas tienen un sistema de enlaces π conjugados.

1,3-butadiene

Grupos que absorben luz = CROMÓFOROS

1,3,5-hexatrieno

Espectrocopía de “colores” (colorimetría)
Consideraciones generales:
La espectroscopia ultravioleta-visible es la más limitada para la información de compuestos. Loscompuestos que tengan un cromóforo o
instauraciones son visibles en esta región. Un cromóforo es cualquier grupo de átomos que absorben luz independientemente de que presente
color o no, aunque también puede presentar un grupo auxócromo que es el que amplia la conjugación de un cromóforo mediante la
compartición de electrones de no enlace.
La máxima absorción se debe a la presencia decromóforos en una molécula.
Este tipo de espectroscopia sirve principalmente para el análisis de compuestos aromáticos y ácidos carboxílicos (α y β) insaturados.
Para el análisis de catalizadores suele utilizarse una variante de esta espectroscopia llamada espectroscopia de reflectancia difusa

Espectrocopía de “colores” (colorimetría)
La conjugación acerca al HOMO y al LUMO del sistema → disminuye ∆Ede la transición → ésta ocurre a λ mayor.

Espectrocopía de “colores” (colorimetría)
La conjugación acerca al HOMO y al LUMO del sistema → disminuye ∆E de la transición → ésta ocurre a λ mayor.

El espectro se registra como Absorbancia (A) vs. longitud de onda (λ):

A mayor conjugación la absorción se desplaza al visible

ESPECIES ABSORBENTES
Absorción por compuestos orgánicos
Dostipos de e- son responsables de que las moléculas absorban radiación UV-Vis:
- e- compartidos que participan directamente en la formación de enlaces y que están asociados a más de un
átomo.
- e- externos no compartidos, localizados preferentemente entorno a átomos como O, S, N y halógenos.
(e situados en orbitales no enlazantes n)

La energía que absorbe una molécula depende de la fuerza...