Informe de Absorbancia

Marco Teórico Bourguer en 1729 estableció empíricamente una correlación entre la longitud de la trayectoria de la luz y la absorción de esta.. Est esta Esta a cor corre relac lación ión fue for formula mulada da mate matemti mticam camente ente por !amb !a mber ertt en 17 17"# "# y Be Beer er de desc scub ubri rió ó la de depe pend nden enci cia a de la absorción de luz con la concentración en 1$%2. &nicialmente el o'o (u (uma man no fue el de dete tec ctor par ara a compa para rarr difer ere ent nte es inte in tens nsid idad ades es de lu luz z y lo los s pr prin inci cipi pios os de la co colo lori rime metr tría ía o fotometría )isual estn basados en el (ec(o de *ue nuestros o'os son capaces de distinguir la intensidad de dos (aces de luz con una e+actitud cercana al 1,. El origen de la absorción absorción luminosa se debe a la interac interacción ción de los fotones incidentes con la especie de muestra. -e modo cuando una mol/cula aislada absorbe un fotón en la región 0isible la energía de uno o )arios electrones de )alencia aumenta. 3onsiderando *ue la energía mecnica total de una mol/cula corresponde a la suma de tres t/rminos denomi den ominad nados os44 en ener ergí gía a de ro rotac tació ión n ene energ rgía ía de )i )ibra braci ción ón y ener en ergí gía a el elec ectr trón ónic ica a la mo modi di5c 5cac ació ión n de dell 6l 6lti timo mo co conl nlle le)a )a perturbaciones de la energía rotacional y )ibracional. 3uando un haz de radiación monocromática  paralela de intensidad I0 incide perpendicularmente sobre un blo*ue de materia sólido lí*uido o gas capaz de absorber radiación des de spu/s de *u *ue e el (a (az z (a rec ecor orri rid do ciert rta a trayectoria,  dentro o de dic(o blo*ue *ue contiene n partículas capaces b, dentr de absorber ya sea tomos iones o mol/culas su int consecuencia uencia intens ensida idad d dis dismin minuye uye a un valor I como consec de la absorción de radiación. !a fracción de disminución del (az de luz al atra)esar cada secc se cciión in5 n5ni nite tesi sima mall de dell ma mate teri rial al ab abso sorb rben ente te se pu pued ede e representar en forma diferencial como4  d&+&+ esta dis di smi minu nuc ción es pr pro oporciona nall al n6m 6mer ero o de partí tíc cul ula as

absorbentes dn en cada sección trans)ersal de rea 8 del material *ue atra)iesa la radiación. !a disminución total *ue sufre el (az de luz monocromtico despu/s de atra)esar la sustancia se puede describir asi4 -  dI   /I   x   x =  adn/S 

-onde4

a  constante de proporcionalidad llamada sección trans)ersal de captura 8 rea de la sección trans)ersal de captura . !a integración de esta e+presión tomando como límite inferior del miembro iz*uierdo de la ecuación I0 y límite superior I y para el miembro derec(o límite inferior cero y superior n partículas da como resultado4

 - 2.303 log I ! I 0" #  an !$ " :eemplazando 8 en por 8    b  siendo  el )olumen ;cm3 < del blo*ue de material y b la longitud de la trayectoria del (az de luz a tra)/s de la muestra tambi/n denominada paso óptico de la celda y medido en cm la e+presión *ueda4

-2.303 log I ! I0" # anb ! %  Transformando el n6mero de partículas en moles4 moles  n ; o n6mero de partículas<  ".#2+1# 2= partículasmol y e+presando el )olumen % en litros4  cm = 1### cm = ! entonces n ! % corresponde a unidades de concentración en moles  !itro *ue se puede denominar como4 c

c  ;n partículas  ".#2+1# 2= partículasmol<  ; % cm= 1### cm= !<

entonces4

c  1###n  ".#2+1# 2= %  En unidades de moles  !itro  y reemplazando se obtiene4

-log I!I0" # &.02'(023ab) ! 2.303'(000 si se reunen las constantes en un 6nico )alor llamado coe*ciente de absortividad molar  e  se obtiene *ue4 log I ! I0" # e .b.c para b en cm c en mol! y e en cm o cm1M1. !a relación I ! I0 es la transmitancia, +  entonces4

- log + # e .b.c !a relación - log I ! I0"  log I0! I" es la bsorbancia,  entonces4  A =

.b.c

El coe5ciente de absorti)idad molar para una longitud de onda dada el es una cantidad característica de cada sustancia y depende de la longitud de onda o la frecuencia de la radiación y del índice de refracción. >sí la forma ms conocida de la ley de Beer para una sustancia absorbente es4  A =

b c 

!a función *ue relaciona el con la frecuencia o la longitud de onda de la radiación es llamado espectro de absorción de un compuesto. 3omo el coe5ciente de absorti)idad puede )ariar en )arios órdenes de magnitud en el espectro de

absorción para un 6nico compuesto inorgnico u orgnico se utilizan gr5cos de log e )s l para representar el espectro de absorción de las sustancias y poder compararlos con diferentes concentraciones. !a ley de ourguer-ambert-eer predice  para una longitud de onda constante y paso óptico 5'o una relación lineal entre bsorbancia y )oncentración con pendiente e l b eintercepto cero. 8in embargo esta ley sólo se cumple estrictamente o esta limitada para soluciones diluidas generalmente concentraciones menores o iguales *ue 1# 2M. !a suposición de *uee es independiente de la concentración de una sustancia para una longitud de onda dada sólo se cumple en soluciones diluidas ya *ue e no es constante para soluciones concentradas sino *ue depende del índice de refracción de la solución. 8i varias especies /uímicas absorben radiación a una misma longitud de onda  y no hay interacción /uímica entre dic(as especies la absorbancia total de la solución es debida a lasuma de las absorbancias indi)iduales lo *ue se conoce como aditividad de las absorbancias. ?ara n componentes absorbentes en una solución la absorbancia total  de la mezcla para una longitud de onda dada seg6n el principio de aditividad de las absorbancias, será  A =

 Ai  = A1 + A2 +......An = (  1 ) bC 1 + (  2 ) bC 2 +....+ (  n ) bC 

Conclusiones



Mediante el uso de un espectrofotómetro UV-visible se puede construir un espectro de absorción de los electrolitos de una muestra con diferentes concentraciones.



Con el espectro de absorción se puede conocer la máxima longitud de onda de los electrolitos en la muestra.



Al representar la grafica de absorbancia vs concentración se puede apreciar la representación de la Ley de Lambert-eer seg!n el rango donde se cumple la linealidad de la misma.

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Las concentraciones de los electrolito de la solución problema pueden ser estimadas a partir de la aditividad de la ley de Lambert-eer.