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- Germán Fernández
- ESPECTROSCOPÍA VISIBLE-ULTRAVIOLETA
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La espectroscopía estudia la interacción entre la radiación electromagnética y la materia. En esta interacción la radiación electomagnética puede comportarse como onda o como partícula, aunque no se ha observado ningún fenómeno físico en el que ambos comportamientos se den simultáneamente.
Cuando se comporta como onda, está constituida por un campo eléctrico y otro magnético que oscilan perpendiculares y se propagan a la velocidad de la luz $c=300000\;km/s$
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- ESPECTROSCOPÍA VISIBLE-ULTRAVIOLETA
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Existen tres zonas del espectro electromagnético con especial interés en la determinación de compuestos químicos:
- La radiación visible-ultravioleta posee una energía adecuada para producir transiciones de electrones moleculares a niveles de energía superior. Es la denominada espectroscopía UV, cuya utilidad se limita principalmente a la determinación de moléculas con insaturaciones.
- La radiación infrarroja produce transiciones entre niveles vibracionales de una molécula. Los enlaces entre los átomos de una molécula no son rígidos, sino que vibran en torno a una posición de equilibrio y la radiación infrarroja es capaz de llevar estos enlaces a niveles de energía vibracional superiores. Es la denominada espectroscopía infrarroja (IR).
- Las ondas de radio poseen la energía adecuada para para hacer que los núcleos atómicos, sometidos a un campo magnético, entren en resonancia. Esta técnica se denomina espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN).
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- ESPECTROSCOPÍA VISIBLE-ULTRAVIOLETA
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Las moléculas orgánicas distribuyen sus electrones en diferentes niveles electrónicos llamados orbitales moleculares. Los orbitales moleculares de menor energía son los $\sigma$, a continuación siguen los orbitales $\pi$. Cuando en la molécula existen átomos con pares electrónicos libres (oxígeno, azufre, nitrógeno, halógenos) tendremos niveles no enlazantes n. Estos niveles electrónicos se disponen en la región enlazante del diagrama. En la región antienlazante nos encontramos con los orbitales moleculares $\pi^{\ast}$ y $\sigma^{\ast}$. Una molécula en su estado fundamental tiene ocupados los orbitales enlazantes y no enlazantes y desocupados los antienlazntes.
De lo comentado anteriormente se deduce que las transiciones electrónicas deben partir de los orbitales enlazantes y no enlazantes terminando en los antienlazantes. Así podemos tener los 5 tipos de transiciones electrónicas que se muestran en el siguiente diagrama.
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- ESPECTROSCOPÍA VISIBLE-ULTRAVIOLETA
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El instrumento que permite detectar la interacción entre la radiación electromagnética y la materia recibe el nombre de espectrofotómetro y su estructura básica puede observarse en el siguiente esquema.
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- ESPECTROSCOPÍA VISIBLE-ULTRAVIOLETA
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La Ley de Lambert-Beer introduce el concepto de absorbancia (A) de una muestra como $A=log\frac{I}{I_0}$. Donde $I_0$ representa la intensidad de la luz incidente e I la intensidad de la luz que atraviesa la celda. También podemos expresar la absorbancia en función de la longitud de la cubeta y de la concentración de soluto. \begin{equation} A=log\frac{I_0}{I}=\epsilon\cdot c\cdot l \end{equation} Donde $l$ es la longitud de la cubeta en cm, $c$ representa la concentración de soluto en mol/l y $\epsilon$ es la absortividad molar (coeficiente de extinción molar) medido en l/mol.cm.