Espectrometra Espectro electromagntico Radiacin electromagntica energa que se

Espectrometría

Espectro electromagnético Radiación electromagnética: energía que se transmite a través del espacio en forma de ondas. Amplitud: distancia entre ondas, Periodo: tiempo entre máximos y mínimos, p Frecuencia: número de oscilaciones por unidad de tiempo, v

Regiones del Espectro Electromagnético Tipo de espectroscopia Tipo de cambio cuántico Longitud de onda RMN Cambio de espín 10 m – 100 cm REE Cambio de espín 100 cm – 1 cm MO Cambio de orientación 1 cm – 10 0 μm IF Cambio de configuración 10 0 μm – 1000 nm UV/Vis Cambio de distribución de electrones 1000 nm – 10 nm RX Cambio de distribución de electrones 10 nm – 100 pm

Tipo de cambio cuántico Skoog 8ª edicíón

Espectrometría UV/Vis Espectrometría Infrarojo (IR) Espectrometría de Absorción Atómica (AA)

Espectrometría UV/Visible Espectrometría de fotones en las regiones ultravioleta(160 – 375 nm) y visible (375 – 700 nm)

Espectrometría de absorción Absorbe energía en forma de fotón r 2 r 1 E=hv E= energía del fotón Pierde energía en H= constante de Planck forma de fotón (6. 63 x 10 -34 Js La energía del electrón es mayor cuanto mayor sea el radio Neutrón Protón ( + ) Electrón ( - ) De r 2 → r 1 se pierde energía en forma de luz, se emite un fotón De r 1 → r 2 se absorbe un fotón de energía,

Método de absorción Radiación incidente P 0 Radiación emitida P 3 E 2 1 E 1 0 A E 1 = hv 1 E 2 = hv 2 2 1

Espectrometría UV/Vis Fundamento Los picos de absorción UV/Vis están estrechamente relacionados con el tipo de enlace. Esta restringida a un número limitado de grupos funcionales llamados cromóforos Herramienta útil para identificar grupos funcionales en una molécula. Determinación cuantitativa de compuestos que contienen grupos absorbentes.

Espectrometría UV/Vis Ley de Beer: Relaciona la concentración de una solución y la capacidad de transmitir una radiación monocromática A = abc A = εbc a = absortividad (L·g-1·cm-1) b = longitud interna de la celda (cm) c = concentración (mol, g·L-1) ε= absortividad molar, coeficiente de extinción molar( (L·mol-1·cm-1)

Espectrometría UV/Vis Po = 100 fotones Haz monocromático 50 fotones = P T = 0. 5 = 50% T = P/Po y %T = 100(P/Po) Po = Potencia radiante P = Potencia emergente T= Transmitancia A = Absorbancia A = log Po/P = -log. T

Espectrometría UV/Vis Efecto de la longitud de la celda sobre la transmitancia y absorbancia P 0 P 1= ½P 0 0. 25 P 2= ¼P 0 P 3=1/8 P 0 A 1= 0. 301 0. 0 A 2= 0. 602 0. 45 0. 5 A 3= 0. 903 0. 9 0. 75 Absorbancia Transmitancia (P/P 0) 1. 0 P 0 1. 0 2. 0 3. 0 cm A 0= 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 cm

Espectrometría UV/Vis Instrumentales: Fuente luminosa, Radiación policromática Sistema detector Concentración de analito. Absorbancia Limitaciones de la ley de Beer Concentración

Espectrometría UV/Vis Desviación química: Disociación/asociación del analito con el disolvente Absorbancia 430 nm 570 nm Concentración

Espectrometría UV/Vis Ejemplo: Encontrar T y A de una solución cuya concentración es 2. 4 x 10 -3 M cuya absortividad molar es de 313 L M-1 cm-1, en un a celda de 2. 0 cm de paso de luz T = P/Po y %T = 100(P/Po) A = log Po/P = -log T A = εbc

Espectrometría UV/Vis Instrumentación básica

Espectrometría UV/Vis Fuente luminosa Lámpara de deuterio: Para la región UV (160 – 375 nm) Lámpara de Tugsteno: Para la región Visible/IR cercano (350 – 2500 nm) Lámpara arco de xenón: (200 – 1000 nm)

Espectrometría UV/Vis Cubeta para muestra 1 cm Vidrios silicatos, plástico Vis (350 – 2000 nm) Cuarzo o sílice fundida UV (<350 nm)

Espectrometría UV/Vis Detectores Foto-tubo Fotomultiplicador Cuerpo: vidrio o silice Similar al foto- tubo Fotocátodo: Cs, Cs/Sb Dinodo: Cs/Sb Rango: 180 – 600 nm Rango: UV/Vis

Espectrometría UV/Vis Espectro de absorción: es un gráfico que muestra cómo varía A (є) al variar la longitud de onda

Espectrometría UV/Vis Especies absorbentes La absorción de las moléculas orgánicas dependerá de forma directa de los enlaces involucrados en dicha molécula Alqueno Azo

Espectrometría UV/Vis Especies absorbentes Absorción de compuestos orgánicos que contienen hetero-átomos no saturados Compuesto max H 2 O 167 CH 3 OH 184 CH 3 Cl 173 CH 3 NH 2 215 (CH 3)3 N 227

Espectrometría UV/Vis Características de absorción de algunos cromóforos orgánicos Crómoforo Compuesto Alqueno C 6 H 13=CH 2 Alqueno conjugado CH 2=CHCH=CH 2 max (nm) є 177 13000 217 21000 Alquino C 5 H 11≡C-CH 3 178 10000 Azo CH 3 N=NCH 3 339 5 280 22 270 12 Nitro Nitrato CH 3 NO 2 C 2 H 5 ONO 2 Cromóforos: parte de una molécula capaz de absorber energía y emitir colores

Espectrometría UV/Vis Características de absorción de algunos aromáticos Compuesto Benceno C 6 H 6 Banda 1 max (nm) Banda 2 max (nm) 204 256 Tolueno C 6 CH 5 207 261 Fenol C 6 H 5 OH 211 270 Naftaleno C 10 H 8 286 312 Estireno C 6 H 5 CH=CH 2 244 282