clase 8. fundamentos de espectrofotometria
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Es el conjunto de tcnicas que utilizan la
luz para medir concentraciones qumicas
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Es conveniente describir a la luz en dos trminos:
Onda: donde constan de campos elctricos y
magnticos oscilantes que se propagan a
travs del espacio a lo largo de una va lineal y
a una velocidad constante
Partcula: son corrientes de paquetes discretos
de ondas, que se comportan como si fueran
partculas individuales llamadas fotones
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Longitud de onda
Amplitud de onda
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El tiempo que tardan en
pasar dos mximos o
mnimos sucesivos por un
punto fijo en el espacio se
llama periodo p de la
radiacin
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La relacin entre frecuencia y longitud de
onda es:
Donde c es la velocidad de la luz (2,998 x
10 (8) m/s en el vaco)
En un medio distinto del vaco, la velocidad
de la luz es c/n, donde n es el ndice de
refraccin de este medio.
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Para longitudes de onda en el visible la
mayora de sustancias tienen n>1, de modo
que la luz se propaga ms lentamente a
travs de la materia que en el vaco.
Cuando la luz atraviesa dos medios con
diferentes ndices de refraccin, la
frecuencia permanece constante, pero
vara la longitud de onda.
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Luz fotones
Tiene masa cero y la energa de un fotn
depende de la frecuencia de la radiacin,
esta energa viene dada por.
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La energa de un fotn puede relacionarse
con su longitud de onda, frecuencia y
nmero de onda, mediante la ecuacin:
La energa es inversamente proporcional a la
longitud de onda, pero directamente
proporcional al nmero de onda.
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Cuando una molcula
absorbe un fotn aumenta
la energa de la molcula,
estado excitado
Si una molcula emite un
fotn, disminuye la energa
de la molcula
El estado de mnima energa
de una molcula, estado
fundamental
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Cuando una muestra absorbe luz, la
potencia radiante del haz de luz
disminuye.
La potencia radiante, P, es la energa
por segundo y por unidad de rea
del haz de luz.
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La luz monocromtica, con una potencia
radiante Po, incide en una muestra de longitud
b. La potencia radiante del haz que emerge
por el lado opuesto de la muestra es P. Como
la muestra pudo haber absorbido algo de luz,
P < Po
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Es la fraccin de la luz
incidente que pasa a travs de la muestra
El porcentaje de
transmitancia es 100 T y puede valer a 100 %.
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Es la caracterstica de una
sustancia que nos dice cunta
luz absorbe a una longitud de
onda determinada.
Es adimensional en unidades
de absorbancia
Cuando no se absorbe
luz P=Po A=0 Si se absorbe el 90% de
luz P=Po/10 A =1
Si se absorbe el 99% de
luz P=P0/1 A=2
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La absorbancia es importante porque es
directamente proporcional a la
concentracin c, de la especie que
absorbe la luz en la muestra
La cantidad E se llama absortividad molar
(M-1cm-1) Es la caracterstica de una
sustancia que nos dice cunta luz absorbe
a una longitud de onda determinada
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El color de una disolucin es el complemento del color de la luz
que absorbe.
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Espectrofotmetro absorbancia
La luz procedente de una fuente continua pasa
a travs de un monocromador, que selecciona
una banda estrecha de longitudes de onda del
haz incidente. Esta luz monocromtica atraviesa una muestra de paso ptico b, y mide
la potencia radiante de la luz que emerge.
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La muestra lquida cubeta
Se registra el espectro de la lnea base
Si pasa muy poca luz por la muestra
(gran absorbancia) es difcil medir la
intensidad
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Ruido
Posicin de la cubeta
Mantener cubierto los
recipientes, para
evitar el polvo
No tocar con los
dedos las paredes de
la cubeta por donde
pasa la luz
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Para determinar un compuesto por
espectrofotometra, ste debe absorber luz
Las protenas suelen determinarse en la
regin del ultravioleta a 280 nm
Los anlisis espectrofotomtricos que
emplean radiacin visible anlisis
colorimtricos
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Consideremos un bloque de material
absorbente (lquido, slido o gas)
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Un haz de radiacin monocromtico de potencia Po choca perpendicular al bloque
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Despus de atravesar un longitud de material
b (n tomos, iones o molculas)
Su potencia disminuye hasta P como
resultado de la absorcin
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Cuando una molcula absorbe un fotn
pasa a un estado excitado de mayor
energa.
Cuando una molcula emite un fotn
disminuye energa
DEBER: En una hoja explique que pasa
cuando una molcula de formaldehido
absorbe luz.
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Es todo fenmeno de emisin de luz desde
cualquier estado excitado de una molcula
Las medidas de luminiscencia son ms
sensibles que las medidas de absorcin
Es tan sensible que detecta molculas
individuales