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Espectroscopía de absorción uv vis, def
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Espectroscopía de absorción uv vis, def Espectroscopía de absorción uv vis, def Presentation Transcript

  • 1. Radiación Electromagnética2. Regiones del Espectro Electromagnético3. Espectroscopia UV-Vis a) Efectos de la radiación UV-Vis b) Componentes de un espectrofotómetro c) Transiciones permitidas d) Utilidad de la técnica
  • Efectos de la Radiación ElectromagnéticaSobre las Moléculas:• Las moléculas pueden girar• Los enlaces pueden vibrar• Los electrones se pueden moverA cada tipo de movimiento le corresponde una ciertaabsorción de luz en un región diferente del espectroelectromagnético.
  • Regiones del Espectro Electromagnético 7.1
  • Un fotón tiene una frecuencia de 6.0 x 104 Hz.Determine la longitud de onda del fotón. ¿Se encuentraesta frecuencia dentro de la región visible?= c/ = c/ = 3.00 x 108 m/s / 6.0 x 104 Hz = 5.0 x 103 m = 5.0 x 1012 nm Onda de radio 7.1
  • Tipos de Espectroscopia según la Región ElectromagnéticaTipo de radiación Frecuencia (Hz) Longitud de onda Tipos de transiciónRayos X 3 x 1019 – 3 x 1016 0.1 - 100 Å Electrones internos Electrones externos (deUltravioleta Vacio 6 x 1016 – 2 x 1015 5 - 180 nm enlace)Ultravioleta-Visible 2 x 1015 – 4 x 1014 180 - 800 nm Electrones externosInfrarrojo 4 x 1014-1 x 1012 0.78 µm - 300 µm VibracionesMicroondas 4 x 1011 – 8 x 1010 0.75 mm – 3.75 mm RotacionesRadiofrecuencia 100 - 108 108 - 1 m Inversión de spin (RMN)
  • Diagrama de Niveles de Energía:Variaciones de Energía asociadas con la absorción de radiación electromagnética. E UV-Vis MICROONDAS IRLa absorción de luz UV-Vis causa excitación electrónica
  • La Energía de una molécula puede separarse en tres componentes asociadas con:
  • • Se mide la cantidad de luz absorbida o transmitida por la muestra por medio de un detector.• Se manejan rangos de de aproximadamente 180- 1000 nm.• Se utiliza cuarzo como material para construir la celda, monocromador y ventanas.• La fuente de radiación utilizada es: UV lámpara de deuterio Vis lámpara de tungsteno• Detector: CdS
  • Componentes Principales de un Espectrofotómetro Ultravioleta-Visible:1. - Fuentes de radiación2. -Monocromador3. -Área de las muestras4. -Detector:
  • Espectrofotómetro UV-Vishttp://www.youtube.com/watch?v=On4sESp0U7o
  • En el UV-Vis se pueden observar 3 tipos detransiciones:1. Transición de electrones en orbitales moleculares σ, π y n.2. Transición de electrones en orbitales atómicos d y/o f.3. Transiciones de transferencia de carga
  • Existen orbitales de enlace ( y ) y orbitales de antienlace ( * y *) – + + – – + – superposición positiva de dos orbitales OM de enlace, nodo – + – + – + – + superposición negativa de dos orbitales OM de antienlace, * + + - - + - - +
  • Enlace σ: traslape de orbitales colineal al eje internuclearEnlace π : traslape de orbitales perpendicular al eje internuclear
  • ¿Cuáles son los estados de energíainvolucrados en las transiciones electrónicas dela espectroscopia de UV-VIS? * n * * n * n * *
  • Transiciones Permitidas * n * * n *n * *( máx < 200 nm) O2 (< 200 nm)
  • Transiciones Permitidas * n * [la mayoría ~ 200 nm (o menores)] * CH3OH ( max 183 nm) N(CH3)3 ( max 227 nm) n * CH3Cl ( max 173 nm)n * *
  • Transiciones normalmente observadas enespectroscopia de UV-VIS. * n * n *
  • Solo van a absorber enlaces π conjugados y heteroátomos con pares de electrones no compartidos (O, N). Todas las sustancias coloreadas tienen un sistema de enlaces conjugados. O H OO O cro cetin aH caroteno OH O CH 3 O C O 2H H N HO OH N OH O H O ácid o carm ín ico ín d ig o Veamos a continuación el porqué de esto…
  • La conjugación acerca al HOMO y al LUMO del sistema →disminuye ΔE de la transición → ésta ocurre a λ mayor 4 * * LUMO 3 LUMO Energía E E HOMO 2 HOMO 1 eteno 1,3-butadieno eteno La absorción del eteno se realiza cerca de los 200 nm y no resulta práctico el análisis de alquenos simples. Entonces, se estudian compuestos conjugados
  • Utilidad de la Técnica UV-Vis:•El espectro de UV-Vis proporciona una informaciónlimitada sobre la estructura de los compuestos.•Es mas bien una técnica útil para confirmar estructuras.•La interpretación del espectro se basa en correlacionesempíricas de los datos obtenidos con una gran cantidadde datos recopilados en las bases de datos.•Es una técnica muy utilizada para hacerdeterminaciones cuantitativas.
  • Permite cuantificar laconcentración de una muestra por UV La zona de longitudes de onda que se registra en un espectro UV- Vis es entre 200 y 800 nm En esta zona no absorben dobles ni triples enlaces aisladosSolo van a absorber enlaces π conjugados y heteroátomos con pares de electrones no compartidos (O, N) Grupos que absorben luz = CROMÓFOROS
  • A = ε.b.cDonde :A = Absorbanciaε=Absortividad Molarb= distancia en cmc= Concentración