SlideShare una empresa de Scribd logo
Universidad Pedagógica Experimental Libertador
Instituto Pedagógico Luís Beltrán Prieto Figueroa
Sub-dirección de Investigación y Postgrado
Subprograma de Maestría Enseñanza de la Química
Facilitadores:
Avellaneda Yolimar
Barrios Verselys
Carmona Candy
Barquisimeto, marzo de 2009
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
100
102
longitud de onda (cm)
rayos  rayos x UV VIS IR -ondas radio
Espectro Electromagnético
Espctroscopía UV:
cromóforos
Espectroscopía IR:
grupos funcionales
Espectroscopía RMN: átomos
individuales y su entorno
La espectrometría de masa es una
técnica diferente ya que por lo
general no involucra interacción de la
materia con energía
electromagnética.
E = h
 = c/
a
ángulo de
dispersión
luz blanca
colores
La luz del sol (blanca) está compuesta por una gama de
rediación en las zonas del ultravioleta, visible e infrarojo
El principio de la espectroscopia ultravioleta-visible involucra la
absorción de radiación ultravioleta-visible por una molécula, causando la
promoción de un electrón de un estado basal a un estado excitado. La
longitud de onda comprende entre 160 y 780 nm.
La absorción de radiación UV-visible por una especie se da en 2 etapas:
• Excitación electrónica
• Relajación. Puede ser por:
-emisión de calor
-reacción fotoquímica -emisión de fluorescencia / fosforescencia
Las bandas que aparecen en un espectro UV-visible son anchas, ya que se
superponen transiciones vibracionales y electrónicas.
La excitación corresponde a los electrones de enlace, por ello los picos de
absorción pueden correlacionarse con los tipos de enlaces. Por este motivo la
espectroscopia UV-visible es válida para identificar grupos funcionales en una
molécula.
Espectro Visible
mayor frecuencia menor frecuencia
longitud de onda (nm)
Violeta: 400-420 nm
Indigo: 420-440 nm
Azul: 440 -490 nm
Verde: 490-570 nm
Amarillo: 570-585 nm
Naranja: 585-620 nm
Rojo: 620-780 nm:
¿Porqué algunas sustancias se ven
coloreadas (eg: clorofila) y otras se ven
blancas (aspirina)?
Parte del espectro visible es absorbido y
otra parte reflejado (color complementario)
Colores complementarios:
Absorción a 420-430 nm: se ve amarillo
Absorción a 500-520 nm: se ve rojo.
Absorción total: se ve negro
Reflexión total: se ve blanco
Todas las sustancias coloreadas tienen un sistema de
enlaces  conjugados.
O
O
OH
HO
OH
CH3
OH
CO2H
ácido carmínico
N
H
H
N
O
O
índigo
O
H
O
O
H
O
crocetina
uv-visible -090514203714-phpapp02[2].ppt
Espectrofotómetros UV-Vis.
Esquema de un espectrofotómetro UV-Visible de doble haz. H, W- lámparas, Ei-
espejos, P- prismas R-rendijas, L- lentes, FM- fotomultiplicadores
Componentes principales de un espectrofotómetro
Ultravioleta-Visible:
1. - Fuentes de radiación
2. -Monocromador:
3. -Fotómetro:
4. -Área de las muestras
5. -Detector:
uv-visible -090514203714-phpapp02[2].ppt
Permite cuantificar la
concentración 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 aislados
Solo van a absorber enlaces π conjugados y heteroátomos con
pares de electrones no compartidos (O, N)
Grupos que absorben luz = CROMÓFOROS
A = ε.b.c
Donde :
A = Absorbancia
ε= Absortividad Molar
b= distancia en cm
c= Concentración
a) Concentración: A concentraciones altas (generalmente>0.01M), la distancia
media entre las moléculas responsables de la absorción disminuye hasta el
punto en que cada molécula altera la distribución de carga de las
moléculas vecinas.
b) Desviaciones químicas: Cuando un analito se disocia, se asocia o reacciona
con un disolvente para dar lugar a un producto con un espectro de
absorción diferente al del analito.
c) Desviaciones Instrumentales originadas por la luz policromatica:
Consideramos un haz formado sólo por dos longitudes de onda L' y L''.
Asumiendo que la ley de Beer se aplica estrictamente para cada una de estas
longitudes de onda, podemos escribir para la radiación landa':
A'=log(P'o/P')= L
'bc
o P'o/P'=10(L
'bc)
y P'=P'o10(-L
'bc)
de forma similar, para landa'':
P''=P''o10(-L
'bc)
Cuando la medida de la absorbancia se realiza utilizando una radiación
compuesta por ambas longitudes de onda, la potencia del haz emergente de
la disolución viene dado por P'+P'' y la del haz del disolvente por P'o y P''o.
Por tanto, la medida de la absorbancia Am es:
Am=log[(P'o+P''o)/(P'+P'')]
Sustituydo por P' y P'' se convierte en
Am=log[(P'o+P''o)/(P'o10(-L
'bc)+P''o10(-L
''bc))]
Ahora bien, cuando L
'=L
'' esta ecuación se simplifica de la siguiente forma:
Am=L
'bc
d) Desviaciones originadas por radiación parásita: La radiación que
emerge del monocromador suele estar contaminada con pequeñas
cantidades de radiación dispersada o parásita, la cual alcanza la rendija de
salida como resultado de dispersiones y reflexiones en varias superficies
internas.
Cuando las medidas se hacen en presencia de radiación parásita, la
absorbancia observada viene dada por
A'=log[(Po+Ps)/(P+Ps)]
donde Ps es la potencia de radiación parásita no absorbida.
a) Ruido instrumental como función de la transmitancia:
-un ajuste del 0%,
- un ajuste del 100%
- una medida del porcentaje de T
c=-logT/L
b=-0.434lnT/L
b
Mediante algunas operaciones, relacionamos la desviación estándar de la
concentración c con la desviación estándar de la transmitancia L
t:
(L
c/c)= (L
t/TlnT)= (0.434 L
t/TlogT)
Para un número limitado de mediadas, se reemplaza la desviación estándar de
la población L
c y L
t por la desviación estándar de la muestras sc y st y se
obtiene:
sc/c=(0.434st/TlogT)
Esta ecuación relaciona la desviación estándar relativa de c (sc/c) con la
desviación estándar absoluta de la medida de transmitancia (st).
Análisis cualitativo: Las mediciones de absorción son útiles para descubrir la
presencia de ciertos grupos funcionales que actúan como cromóforos.
Análisis cuantitativo: Por la ley de Lambert - Beer podemos medir la
concentración de la sustancia que absorbe al medir la cantidad de radiación
absorbida, independiente de la radiación incidente:
A = L
b c = - log T = log(I0/I)
“Cromóforos o instauraciones visibles en la región comprendida entre
los 100 y los 800 nm. (Energía comprendida entre las 286 y 36 Kcal/mol)”.
Cromóforo: es cualquier grupo de átomos que absorben luz
independientemente de que presente color o no.
Auxócromo: es el que amplia la conjugación de un Cromóforo mediante la
compartición de electrones de no enlace.
Clasificación:
Las bandas de absorción en las regiones Ultravioleta y Visible que presentan
los compuestos orgánicos se asocian con transiciones electrónicas en la capa de
valencia. Las transiciones electrónicas a orbitales moleculares más externos dan
lugar a las denominadas transiciones Rydberg.
a)Orbitales  y *.
b) Los orbitales *
c) Orbitales  y *.
d) Orbitales n.
1. Transiciones   *. Se presentan en todos los compuestos orgánicos.
2.-Transiciones  * y   *. Son posibles solo en compuestos insaturados.
3.-Transiciones n  *. Se presentan en compuestos con heteroátomos (O,
N, S, Hal), generalmente en la región cercana a los 200 nm.
4.- Transiciones *. Presentes solo en compuestos insaturados. En
ausencia de conjugación estas transiciones se presentan en UV de vacío.
5.-Transiciones n*. Presentes en compuestos insaturados con
heteroátomos (grupos carbonilo, nitro, azo, tiocarbonilo). Dan lugar a
bandas débiles.
Dependiendo del tipo de enlace que consideremos como cromóforo la excitación
electrónica que puede observarse es:
-Enlace sencillo
Enlace sencillo con pares de electrones no compartidos:
Enlace doble:
Grupo carbonilo:
dienos:
En espectroscopía UV-Vis se irradia con luz de energía
suficiente como para provocar transiciones electrónicas, es
decir promover un electrón desde un orbital de baja energía
a uno vacante de alta energía
Transiciones electrónicas posibles entre orbitales
En UV- Vis la
energía solo
alcanza para
las
transiciones
n→* y →*
n: orbital que contiene par de electrones no compartidos (ej en O, N, Cl)
Las transiciones más favorecidas son entre el orbital ocupado de energía más
alta (HOMO) y el orbital desocupado de energía más baja (LUMO)
El espectrómetro UV-Vis registra las longitudes de onda
donde se registra absorción y cuantifica la absorción
luz UV
DETECTOR
cubeta
muestra (en solución)
El espectro se registra como
Absorbancia (A) vs.
longitud de onda (λ)
Las bandas del espectro UV son
anchas porque incluyen la
estructura fina de transiciones
vibracionales y rotacionales de
menor energía
La existencia de un segundo doble enlace conjugado con el anterior o la
presencia de un grupo Auxócromo hace que aumente la λmax de la absorción
(efecto batocrómico) también la absorbancia y ε, (efecto hipercrómico). En caso
de producirse por cualquier circunstancia una disminución de la λmax sería un
efecto ipsocrómico, o una disminución de la absorbancia (efecto hipocrómico).
La conjugación incrementa notablemente la intensidad de absorción de las
bandas *
(efecto hipercrómico) como se observa en los datos reportados para
los polienos. Esto se debe al crecimiento del momento dipolo de la transición al
aumentar las dimensiones del cromóforo.
A medida que
aumenta la
conjugación, el
sistema absorbe a λ
mayores , o sea
más hacia el
visible
La conjugación acerca al HOMO y al LUMO del sistema →
disminuye ΔE de la transición → ésta ocurre a λ menor
Cromóforos simples: Etileno y derivados.
El grupo etileno aislado da lugar a una intensa banda de absorción en el
Ultravioleta-lejano correspondiente a la transición *
(max = 165 nm max =
10000). La sustitución de alguno de los hidrógenos en el etileno por grupos
metilos produce ligeros desplazamientos batocrómicos en la banda *
(hiperconjugación), de carácter aditivo, que no obstante, son insuficientes para
llevar la banda *
hasta el UV cercano. La interacción del cromóforo etileno
con auxócromos desplaza asimismo la banda *
batocrómicamente. Esto
depende de la fortaleza del efecto mesomérico del auxócromo, pero es en
general insuficiente para llevar la banda *
hasta el UV Cercano.
uv-visible -090514203714-phpapp02[2].ppt
Cromóforos simples: carbonilo y derivados: Este grupo en su estado base
presenta, además de electrones de valencia en orbitales  , un par de
electrones en el orbital  y dos pares de electrones no enlazantes sobre el
oxígeno (que podemos representar como n1, esencialmente sobre un orbital
atómico p y n2, sobre un híbrido sp, de carácter mas interno y que no
tendremos en cuenta en lo adelante). En efecto la presencia del oxígeno con
sus pares electrónicos libres hace posible la existencia de transiciones n*
y
n*
.
Los aldehídos y cetonas saturados presentan 3 bandas de absorción en la
región UV:
Banda max/nm Intensidad
*
150-160 elevada
n*
170-190 media
n*
260-300 débil (max<100)
uv-visible -090514203714-phpapp02[2].ppt
Grupos carbonilo conjugados Compuestos aromáticos y
heteroaromáticos
Compuesto max / nm max Solvente
Formaldehido 305 5 Isopentano
Acetaldehido 290 17 Hexano
Propionaldehido 290 18 Hexano
Acetona 275 14 Ciclohexano
Butanona 278 17 Isooctano
Acido fórmico 205 45 -
Acido acético 204 45 -
Formamida 205 h 30 -
Acetamida 205 160 MeOH
Formiato de metilo 215 71 Isooctano
Acetato de metilo 210 57 Isooctano
Anhidrido acético 217 56 -
Cloruro de acetilo 235 53 Hexano
Otros cromóforos simples:
Tipo de compuesto Compuesto Banda n*
Banda *
Solvente
Tiocetona Dipropiltiocetona 503 (9) 230(6300) Hexano
Acido tionico (der) Me(C=S)-SEt 460(18) Hexano
Azometino EtHC=NBu 238(200) Isooctano
Azo Azometano trans 343(25) Agua
Azometano cis 353(240) Agua
Nitroalcano Nitrometano 278(17) 203(4400) Hexano
Compuestos insaturados conjugados: dienos y polienos. Efecto de la
conjugación: La interacción conjugativa entre grupos insaturados tiene un
acentuado efecto sobre las bandas de absorción en UV, en particular sobre las de
origen *
En general se asocia un efecto batocrómico con el incremento de la
conjugación.
Es en general condición necesaria y suficiente la conjugación de 2 dobles
enlaces para llevar a la banda *
a la región UV Cercana.
Tabla 2.5.Efectos de la conjugación sobre la posición de la banda de absorción a
mayor longitud de onda en polienos merocianinas, oxipolienatos y cianinas, mas
en nm (valores de max ).
Polienos: H-(CH=CH)n-CH=CH2
Merocianinas: (CH3)2N-(CH=CH)n-CHO
Oxipolienatos: O=CH-(CH=CH)n-O-
Cianinas: (CH3)2N-(CH=CH)n-CH=N+
(CH3)2
n Polienos Merocianinas Oxipolienatos Cianinas
0 - - - 224
1 217 283 267.5 312.5
2 268 (34600) 361.5 362.5 416
3 304 421.5 455 519
4 334 (121000) 462.5 547.5 625
5 364 (138000) 491.5 644 734.5
6 390 512.5 848
uv-visible -090514203714-phpapp02[2].ppt
Reglas aditivas de Fieser.
Se observó que estas estructuras diénicas podían clasificarse en 2 grandes
grupos:
1.-dienos homoanulares: los 2 dobles enlaces se encuentran en el mismo anillo,
con máximos de absorción que aparecen a mayores longitudes de onda y
absortividades molares relativamente bajas (5000-8000)
2.-dienos heteroanulares: los 2 dobles enlaces se encuentran en diferentes
anillos, presentan máximos de absorción a menores longitudes de onda y
absortividades molares más altas (8000-20000).
Las reglas aditivas de Fieser para el cálculo de las max de absorción de dienos y
polienos esteroidales
Tabla 2.6 Reglas de Fieser para dienos y polienos esteroidales (valores en nm)
Valor de base para el dieno heteroanular: 214
Valor de base para el dieno homoanular: 253
Incrementos por:
Doble enlace adicional que extienda la conjugación: +30
Sustituyente alquílico o residuo de anillo: + 5
Doble enlace exocíclico: + 5
Grupos auxócromos: OAc 0
(unidos al cromóforo) OR + 5
SR +30
Cl, Br + 5
NR2 +60
El cálculo de max se realiza por adición de los incrementos al valor de base.
Se define un doble enlace exocíclico como aquel del que 2 enlaces simples
correspondientes a uno de los carbonos forman parte de un anillo. Aplicadas a
sistemas diénicos no esteroidales
Valor base: 214
Residuos de anillo(3) 15
Doble enlace exocic. 5
max /nm (calc) 234
max /nm (exp) 234
Valor base: 253
Doble enlace conj.(2) 60
Residuos de anillo(5) 25
Doble enlace exocic.(3) 15
max /nm (calc) 353
max /nm (exp) 355
Valor base: 253
Doble enlace conj. 30
Residuos de anillo (5) 25
Doble enlace exocic.(3) 15
max /nm (calc) 323
max /nm (exp) 324
CH3
CH3
CH3
O
C
H3
O
CH3
CH3
Compuestos insaturados conjugados: enonas y dienonas.
Enonas (cetonas  insaturadas).
La conjugación entre un grupo carbonilo y un sistema vinílico, presente en las
enonas, produce efectos similares a los anteriormente vistos en los dienos.
Tipo de compuesto Base Monosust.
en  ó ß
Disust. en ß
ó ßß
Trisust. en
ßß
Cetonas (enonas) 215 nm 225 nm 235 nm 247 nm
Aldehidos 208 nm 220 nm 230 nm 242 nm
Acidos y esteres 208 nm 217 nm 225 nm
Estas bandas son sensibles a la naturaleza del solvente. Los valores
indicados anteriormente corresponden a las soluciones en etanol.
Dienonas y compuestos relacionados.
En las dienonas, dienos conjugados con un carbonilo, las bandas experimentan
desplazamientos batocrómicos al extenderse la cadena de conjugación.
Valores de base (nm):
Cetonas acíclicas o cíclicas de 6 miembros  insaturadas 215
Cetonas cíclicas de 5 miembros  insaturadas 202
Aldehidos  insaturados
210
Acidos y ésteres  insaturados 195
Incrementos (nm) por:
Doble enlace adicional que extiende la conjugación +30
Doble enlace exocíclico:
+5
Sistema homodiénico: +39
Susutituyentes    
Residuo de anillo, grupo alquilo +10 +12 +18 +18
Grupos polares OH +35 +30 +50
OAc +6 +6 +6
Ome +35 +30 +17 +31
SR +85
Cl +15 +12
Br +25 +30
NH2 +95
Elucidación estructural: espectroscopía
ultravioleta-visible
Cromóforos simples en la espectroscopía UV:
Electrones implicados Enlace transición λmax (nm)
Electrones σ C-C, C-H σ->σ* 150
-O- n->σ* 185
-N- n->σ* 195
Electrones n -S- n->σ* 195
C=O n->π* 290
C=O n->σ* 190
Electrones π C=C π->π* 190
Cromóforo Sustancia max (nm) 
Etileno 170 nm 15800
C=C t-2-Hexeno 184 10000
Ciclohexeno 182 7600
1,3-Butadieno 214 20000
C=C
1-Octino 185
222
2000
126
C=O
Acetaldehído 277
290
8 (H2O)
16 (Hexano)
Acetona 279 15
Ácido acético 204 60
C=NOH Acetoxima 190 5000
NO2 Nitrometano 271 19
S=O
Ciclohexil metil
sulfóxido
210 1500
GRUPO FUNCIONAL max (nm) 
Acetilenos 170-175 4500
Diacetilenos 225-235 200
Eninos 220-225 10000
Alenos 175-185 10000
Cumulenos (Butatrieno) 241 20300
Nitrilos 340 120
Nitroderivados 210
270-280
16000
200
Nitratos 260-270 150
Nitritos 350 150
Azo derivados 350 bajo
Diazo derivados 400 3
Sulfóxidos 210-215 1600
Sulfonas   208
Vinilsulfonas 210 300
Con pares de electrones sin compartir: banda R (radicalaria)
BANDA TRANSICIÓ
N
max (nm) 
E π->π* 180-220 2000-6000
K π->π* 220-250 10000-30000
B π->π* 250-290 100-1000
R n->π* 275-330 10-100
Por ejemplo:
COMPUESTO BANDA E BANDA K BANDA B BANDA R
Benceno 184 (47000)
204 (7400)*
- 254 (204) -
t-Butilbenceno 208 (7800) - 257 (170) -
Estireno - 244 (12000) 282 (450) -
Acetofenona - 240 (13000) 278 (1100) 319 (50)
uv-visible -090514203714-phpapp02[2].ppt
uv-visible -090514203714-phpapp02[2].ppt

Más contenido relacionado

PPT
Uv Visible
DOCX
Espectrometría
PPTX
El Portapapeles ahora admite imágenes y texto
PPTX
Espectroscopía UltraVi(2020-II) (1).pptx
PPTX
QUÍMICA ORGÁNICA V- ULTRAVIOET ABSORPTION AND STRUCTURE OF ORGANIC COMPOUNDS
PPTX
espectrofotometra-131223011255-phpapp01.pptx
PDF
ESPECTROSCOPCROMATOGRÁFICOS CROMATOGRÁFICOS CROMATOGRÁFICOS IA UV-VISIBLE.pdf
PDF
CBFBFDBDFBDFBFBVFCBCVBCVBCVBCVB GDGFHFD DFGDGDFGDFG DGFDGTHDFH DFGDFGFGDFGDFG...
Uv Visible
Espectrometría
El Portapapeles ahora admite imágenes y texto
Espectroscopía UltraVi(2020-II) (1).pptx
QUÍMICA ORGÁNICA V- ULTRAVIOET ABSORPTION AND STRUCTURE OF ORGANIC COMPOUNDS
espectrofotometra-131223011255-phpapp01.pptx
ESPECTROSCOPCROMATOGRÁFICOS CROMATOGRÁFICOS CROMATOGRÁFICOS IA UV-VISIBLE.pdf
CBFBFDBDFBDFBFBVFCBCVBCVBCVBCVB GDGFHFD DFGDGDFGDFG DGFDGTHDFH DFGDFGFGDFGDFG...

Similar a uv-visible -090514203714-phpapp02[2].ppt (20)

PPTX
Trabajo de sensoramiento y remoto
PDF
08 espectrofotometría
PPTX
Espectrofotometria_UV_visible_exposicion (3).pptx
PPTX
Espectrofotometria_UV_visible_exposicion.pptx
PDF
08_ESPECTROFOTOMETRIA-with-cover-page-v2.pdf
PDF
Presentacion Temas de Espectroscopia UV-Vis.pdf
PDF
Presentacion Temas Espectrocopia UV-Vis.pdf
PPTX
7-ESPECTROSCOPIA Ultravioleta Visible pdx
PDF
Tema 3 PQ-317 2019-2 UV-Vis.pdf
PDF
Tema 3 PQ-317 2019-2 UV-Vis.pdf
PPT
tema-8-ppt-11.ppt
PPT
tema-8-ppt-11 espectrofotometria emision.ppt
PDF
aplicaciones de Absorción molecular presentación
PPTX
Espectrofotometría ultravioleta visible
PPTX
Química de Productos Naturales: UV-vis_UTMACH
PDF
presentación de ppts ultravioleta visible
PPT
Transiciones electronicas
DOCX
Informe de laboratorio
PDF
Clase 10 - Métodos espectrométricos (1).pdf
Trabajo de sensoramiento y remoto
08 espectrofotometría
Espectrofotometria_UV_visible_exposicion (3).pptx
Espectrofotometria_UV_visible_exposicion.pptx
08_ESPECTROFOTOMETRIA-with-cover-page-v2.pdf
Presentacion Temas de Espectroscopia UV-Vis.pdf
Presentacion Temas Espectrocopia UV-Vis.pdf
7-ESPECTROSCOPIA Ultravioleta Visible pdx
Tema 3 PQ-317 2019-2 UV-Vis.pdf
Tema 3 PQ-317 2019-2 UV-Vis.pdf
tema-8-ppt-11.ppt
tema-8-ppt-11 espectrofotometria emision.ppt
aplicaciones de Absorción molecular presentación
Espectrofotometría ultravioleta visible
Química de Productos Naturales: UV-vis_UTMACH
presentación de ppts ultravioleta visible
Transiciones electronicas
Informe de laboratorio
Clase 10 - Métodos espectrométricos (1).pdf
Publicidad

Último (20)

PDF
enfermedades tropicales: fiebre amarilla.pdf
PDF
anatomi del cuello.pptx_20250806_153255_0000.pdf
PPTX
HIPERNATREMIA ALTERACIONES HIDROELECTROLITICAS
PDF
Presentación de Gráficos Visuales Líneas de Tiempo Profesional Infográfic...
PDF
UD5_Enfermedades_pleurales_mediastino.pdf
DOCX
HEMORRAGIAS DE LA 2DA MITAD DEL EMBARAZO
PPTX
4. Otitis media aguda y secretora - 2024.pptx
PPTX
Enfermedad Pulmonar Obstructiva Y ASMA.pptx
PPTX
PLATON.pptx(presentación acerca de los hechos y legados de la vida de Platón)
PPTX
Anatomia-Fisiologia-y-Patologia-de-los-OFA-material-de-apoyo-parte-3.pptx
PPTX
TABLAS DINAMICAS (curso de excel avanzado).pptx
PPTX
Aplicacion_de_modelo_tpack_bienestar biopsicosocial.pptx
PPTX
civilizacion de roma antigua vvvvvvvvvv
PDF
Presentación sobre DENGUE.pdf (enfermedad tropical)
PDF
Tejido Nervioso histología y todas las generalidades
PPTX
PRESENTACION PARENTALkkkkkk NICOLAS.pptx
PPTX
EMBRIOLOGÍA, CICLO CELULAR, CONCEPTOS BASICOS
PPTX
Administración-de-medicamentos-por-Vía-Oral.pptx
PDF
ENLACE QUÍMICO.pdf Enlaces iónicos, metálicos, covalentes. Uniones intermolec...
PPTX
Clase 34. Macromoleculas OBS-TMED.pptx
enfermedades tropicales: fiebre amarilla.pdf
anatomi del cuello.pptx_20250806_153255_0000.pdf
HIPERNATREMIA ALTERACIONES HIDROELECTROLITICAS
Presentación de Gráficos Visuales Líneas de Tiempo Profesional Infográfic...
UD5_Enfermedades_pleurales_mediastino.pdf
HEMORRAGIAS DE LA 2DA MITAD DEL EMBARAZO
4. Otitis media aguda y secretora - 2024.pptx
Enfermedad Pulmonar Obstructiva Y ASMA.pptx
PLATON.pptx(presentación acerca de los hechos y legados de la vida de Platón)
Anatomia-Fisiologia-y-Patologia-de-los-OFA-material-de-apoyo-parte-3.pptx
TABLAS DINAMICAS (curso de excel avanzado).pptx
Aplicacion_de_modelo_tpack_bienestar biopsicosocial.pptx
civilizacion de roma antigua vvvvvvvvvv
Presentación sobre DENGUE.pdf (enfermedad tropical)
Tejido Nervioso histología y todas las generalidades
PRESENTACION PARENTALkkkkkk NICOLAS.pptx
EMBRIOLOGÍA, CICLO CELULAR, CONCEPTOS BASICOS
Administración-de-medicamentos-por-Vía-Oral.pptx
ENLACE QUÍMICO.pdf Enlaces iónicos, metálicos, covalentes. Uniones intermolec...
Clase 34. Macromoleculas OBS-TMED.pptx
Publicidad

uv-visible -090514203714-phpapp02[2].ppt

  • 1. Universidad Pedagógica Experimental Libertador Instituto Pedagógico Luís Beltrán Prieto Figueroa Sub-dirección de Investigación y Postgrado Subprograma de Maestría Enseñanza de la Química Facilitadores: Avellaneda Yolimar Barrios Verselys Carmona Candy Barquisimeto, marzo de 2009
  • 2. 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 100 102 longitud de onda (cm) rayos  rayos x UV VIS IR -ondas radio Espectro Electromagnético Espctroscopía UV: cromóforos Espectroscopía IR: grupos funcionales Espectroscopía RMN: átomos individuales y su entorno La espectrometría de masa es una técnica diferente ya que por lo general no involucra interacción de la materia con energía electromagnética. E = h  = c/
  • 3. a ángulo de dispersión luz blanca colores La luz del sol (blanca) está compuesta por una gama de rediación en las zonas del ultravioleta, visible e infrarojo
  • 4. El principio de la espectroscopia ultravioleta-visible involucra la absorción de radiación ultravioleta-visible por una molécula, causando la promoción de un electrón de un estado basal a un estado excitado. La longitud de onda comprende entre 160 y 780 nm. La absorción de radiación UV-visible por una especie se da en 2 etapas: • Excitación electrónica • Relajación. Puede ser por: -emisión de calor -reacción fotoquímica -emisión de fluorescencia / fosforescencia
  • 5. Las bandas que aparecen en un espectro UV-visible son anchas, ya que se superponen transiciones vibracionales y electrónicas. La excitación corresponde a los electrones de enlace, por ello los picos de absorción pueden correlacionarse con los tipos de enlaces. Por este motivo la espectroscopia UV-visible es válida para identificar grupos funcionales en una molécula.
  • 6. Espectro Visible mayor frecuencia menor frecuencia longitud de onda (nm) Violeta: 400-420 nm Indigo: 420-440 nm Azul: 440 -490 nm Verde: 490-570 nm Amarillo: 570-585 nm Naranja: 585-620 nm Rojo: 620-780 nm: ¿Porqué algunas sustancias se ven coloreadas (eg: clorofila) y otras se ven blancas (aspirina)? Parte del espectro visible es absorbido y otra parte reflejado (color complementario)
  • 7. Colores complementarios: Absorción a 420-430 nm: se ve amarillo Absorción a 500-520 nm: se ve rojo. Absorción total: se ve negro Reflexión total: se ve blanco Todas las sustancias coloreadas tienen un sistema de enlaces  conjugados. O O OH HO OH CH3 OH CO2H ácido carmínico N H H N O O índigo O H O O H O crocetina
  • 9. Espectrofotómetros UV-Vis. Esquema de un espectrofotómetro UV-Visible de doble haz. H, W- lámparas, Ei- espejos, P- prismas R-rendijas, L- lentes, FM- fotomultiplicadores
  • 10. Componentes principales de un espectrofotómetro Ultravioleta-Visible: 1. - Fuentes de radiación 2. -Monocromador: 3. -Fotómetro: 4. -Área de las muestras 5. -Detector:
  • 12. Permite cuantificar la concentración 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 aislados Solo van a absorber enlaces π conjugados y heteroátomos con pares de electrones no compartidos (O, N) Grupos que absorben luz = CROMÓFOROS
  • 13. A = ε.b.c Donde : A = Absorbancia ε= Absortividad Molar b= distancia en cm c= Concentración
  • 14. a) Concentración: A concentraciones altas (generalmente>0.01M), la distancia media entre las moléculas responsables de la absorción disminuye hasta el punto en que cada molécula altera la distribución de carga de las moléculas vecinas. b) Desviaciones químicas: Cuando un analito se disocia, se asocia o reacciona con un disolvente para dar lugar a un producto con un espectro de absorción diferente al del analito.
  • 15. c) Desviaciones Instrumentales originadas por la luz policromatica: Consideramos un haz formado sólo por dos longitudes de onda L' y L''. Asumiendo que la ley de Beer se aplica estrictamente para cada una de estas longitudes de onda, podemos escribir para la radiación landa': A'=log(P'o/P')= L 'bc o P'o/P'=10(L 'bc) y P'=P'o10(-L 'bc) de forma similar, para landa'': P''=P''o10(-L 'bc) Cuando la medida de la absorbancia se realiza utilizando una radiación compuesta por ambas longitudes de onda, la potencia del haz emergente de la disolución viene dado por P'+P'' y la del haz del disolvente por P'o y P''o. Por tanto, la medida de la absorbancia Am es: Am=log[(P'o+P''o)/(P'+P'')] Sustituydo por P' y P'' se convierte en Am=log[(P'o+P''o)/(P'o10(-L 'bc)+P''o10(-L ''bc))] Ahora bien, cuando L '=L '' esta ecuación se simplifica de la siguiente forma: Am=L 'bc
  • 16. d) Desviaciones originadas por radiación parásita: La radiación que emerge del monocromador suele estar contaminada con pequeñas cantidades de radiación dispersada o parásita, la cual alcanza la rendija de salida como resultado de dispersiones y reflexiones en varias superficies internas. Cuando las medidas se hacen en presencia de radiación parásita, la absorbancia observada viene dada por A'=log[(Po+Ps)/(P+Ps)] donde Ps es la potencia de radiación parásita no absorbida.
  • 17. a) Ruido instrumental como función de la transmitancia: -un ajuste del 0%, - un ajuste del 100% - una medida del porcentaje de T c=-logT/L b=-0.434lnT/L b Mediante algunas operaciones, relacionamos la desviación estándar de la concentración c con la desviación estándar de la transmitancia L t: (L c/c)= (L t/TlnT)= (0.434 L t/TlogT) Para un número limitado de mediadas, se reemplaza la desviación estándar de la población L c y L t por la desviación estándar de la muestras sc y st y se obtiene: sc/c=(0.434st/TlogT) Esta ecuación relaciona la desviación estándar relativa de c (sc/c) con la desviación estándar absoluta de la medida de transmitancia (st).
  • 18. Análisis cualitativo: Las mediciones de absorción son útiles para descubrir la presencia de ciertos grupos funcionales que actúan como cromóforos. Análisis cuantitativo: Por la ley de Lambert - Beer podemos medir la concentración de la sustancia que absorbe al medir la cantidad de radiación absorbida, independiente de la radiación incidente: A = L b c = - log T = log(I0/I)
  • 19. “Cromóforos o instauraciones visibles en la región comprendida entre los 100 y los 800 nm. (Energía comprendida entre las 286 y 36 Kcal/mol)”. Cromóforo: es cualquier grupo de átomos que absorben luz independientemente de que presente color o no. Auxócromo: es el que amplia la conjugación de un Cromóforo mediante la compartición de electrones de no enlace.
  • 20. Clasificación: Las bandas de absorción en las regiones Ultravioleta y Visible que presentan los compuestos orgánicos se asocian con transiciones electrónicas en la capa de valencia. Las transiciones electrónicas a orbitales moleculares más externos dan lugar a las denominadas transiciones Rydberg. a)Orbitales  y *. b) Los orbitales * c) Orbitales  y *. d) Orbitales n.
  • 21. 1. Transiciones   *. Se presentan en todos los compuestos orgánicos. 2.-Transiciones  * y   *. Son posibles solo en compuestos insaturados. 3.-Transiciones n  *. Se presentan en compuestos con heteroátomos (O, N, S, Hal), generalmente en la región cercana a los 200 nm. 4.- Transiciones *. Presentes solo en compuestos insaturados. En ausencia de conjugación estas transiciones se presentan en UV de vacío. 5.-Transiciones n*. Presentes en compuestos insaturados con heteroátomos (grupos carbonilo, nitro, azo, tiocarbonilo). Dan lugar a bandas débiles.
  • 22. Dependiendo del tipo de enlace que consideremos como cromóforo la excitación electrónica que puede observarse es: -Enlace sencillo
  • 23. Enlace sencillo con pares de electrones no compartidos: Enlace doble:
  • 25. En espectroscopía UV-Vis se irradia con luz de energía suficiente como para provocar transiciones electrónicas, es decir promover un electrón desde un orbital de baja energía a uno vacante de alta energía Transiciones electrónicas posibles entre orbitales En UV- Vis la energía solo alcanza para las transiciones n→* y →* n: orbital que contiene par de electrones no compartidos (ej en O, N, Cl)
  • 26. Las transiciones más favorecidas son entre el orbital ocupado de energía más alta (HOMO) y el orbital desocupado de energía más baja (LUMO) El espectrómetro UV-Vis registra las longitudes de onda donde se registra absorción y cuantifica la absorción luz UV DETECTOR cubeta muestra (en solución) El espectro se registra como Absorbancia (A) vs. longitud de onda (λ) Las bandas del espectro UV son anchas porque incluyen la estructura fina de transiciones vibracionales y rotacionales de menor energía
  • 27. La existencia de un segundo doble enlace conjugado con el anterior o la presencia de un grupo Auxócromo hace que aumente la λmax de la absorción (efecto batocrómico) también la absorbancia y ε, (efecto hipercrómico). En caso de producirse por cualquier circunstancia una disminución de la λmax sería un efecto ipsocrómico, o una disminución de la absorbancia (efecto hipocrómico). La conjugación incrementa notablemente la intensidad de absorción de las bandas * (efecto hipercrómico) como se observa en los datos reportados para los polienos. Esto se debe al crecimiento del momento dipolo de la transición al aumentar las dimensiones del cromóforo.
  • 28. A medida que aumenta la conjugación, el sistema absorbe a λ mayores , o sea más hacia el visible
  • 29. La conjugación acerca al HOMO y al LUMO del sistema → disminuye ΔE de la transición → ésta ocurre a λ menor
  • 30. Cromóforos simples: Etileno y derivados. El grupo etileno aislado da lugar a una intensa banda de absorción en el Ultravioleta-lejano correspondiente a la transición * (max = 165 nm max = 10000). La sustitución de alguno de los hidrógenos en el etileno por grupos metilos produce ligeros desplazamientos batocrómicos en la banda * (hiperconjugación), de carácter aditivo, que no obstante, son insuficientes para llevar la banda * hasta el UV cercano. La interacción del cromóforo etileno con auxócromos desplaza asimismo la banda * batocrómicamente. Esto depende de la fortaleza del efecto mesomérico del auxócromo, pero es en general insuficiente para llevar la banda * hasta el UV Cercano.
  • 32. Cromóforos simples: carbonilo y derivados: Este grupo en su estado base presenta, además de electrones de valencia en orbitales  , un par de electrones en el orbital  y dos pares de electrones no enlazantes sobre el oxígeno (que podemos representar como n1, esencialmente sobre un orbital atómico p y n2, sobre un híbrido sp, de carácter mas interno y que no tendremos en cuenta en lo adelante). En efecto la presencia del oxígeno con sus pares electrónicos libres hace posible la existencia de transiciones n* y n* . Los aldehídos y cetonas saturados presentan 3 bandas de absorción en la región UV: Banda max/nm Intensidad * 150-160 elevada n* 170-190 media n* 260-300 débil (max<100)
  • 34. Grupos carbonilo conjugados Compuestos aromáticos y heteroaromáticos
  • 35. Compuesto max / nm max Solvente Formaldehido 305 5 Isopentano Acetaldehido 290 17 Hexano Propionaldehido 290 18 Hexano Acetona 275 14 Ciclohexano Butanona 278 17 Isooctano Acido fórmico 205 45 - Acido acético 204 45 - Formamida 205 h 30 - Acetamida 205 160 MeOH Formiato de metilo 215 71 Isooctano Acetato de metilo 210 57 Isooctano Anhidrido acético 217 56 - Cloruro de acetilo 235 53 Hexano
  • 36. Otros cromóforos simples: Tipo de compuesto Compuesto Banda n* Banda * Solvente Tiocetona Dipropiltiocetona 503 (9) 230(6300) Hexano Acido tionico (der) Me(C=S)-SEt 460(18) Hexano Azometino EtHC=NBu 238(200) Isooctano Azo Azometano trans 343(25) Agua Azometano cis 353(240) Agua Nitroalcano Nitrometano 278(17) 203(4400) Hexano
  • 37. Compuestos insaturados conjugados: dienos y polienos. Efecto de la conjugación: La interacción conjugativa entre grupos insaturados tiene un acentuado efecto sobre las bandas de absorción en UV, en particular sobre las de origen * En general se asocia un efecto batocrómico con el incremento de la conjugación. Es en general condición necesaria y suficiente la conjugación de 2 dobles enlaces para llevar a la banda * a la región UV Cercana.
  • 38. Tabla 2.5.Efectos de la conjugación sobre la posición de la banda de absorción a mayor longitud de onda en polienos merocianinas, oxipolienatos y cianinas, mas en nm (valores de max ). Polienos: H-(CH=CH)n-CH=CH2 Merocianinas: (CH3)2N-(CH=CH)n-CHO Oxipolienatos: O=CH-(CH=CH)n-O- Cianinas: (CH3)2N-(CH=CH)n-CH=N+ (CH3)2 n Polienos Merocianinas Oxipolienatos Cianinas 0 - - - 224 1 217 283 267.5 312.5 2 268 (34600) 361.5 362.5 416 3 304 421.5 455 519 4 334 (121000) 462.5 547.5 625 5 364 (138000) 491.5 644 734.5 6 390 512.5 848
  • 40. Reglas aditivas de Fieser. Se observó que estas estructuras diénicas podían clasificarse en 2 grandes grupos: 1.-dienos homoanulares: los 2 dobles enlaces se encuentran en el mismo anillo, con máximos de absorción que aparecen a mayores longitudes de onda y absortividades molares relativamente bajas (5000-8000) 2.-dienos heteroanulares: los 2 dobles enlaces se encuentran en diferentes anillos, presentan máximos de absorción a menores longitudes de onda y absortividades molares más altas (8000-20000). Las reglas aditivas de Fieser para el cálculo de las max de absorción de dienos y polienos esteroidales
  • 41. Tabla 2.6 Reglas de Fieser para dienos y polienos esteroidales (valores en nm) Valor de base para el dieno heteroanular: 214 Valor de base para el dieno homoanular: 253 Incrementos por: Doble enlace adicional que extienda la conjugación: +30 Sustituyente alquílico o residuo de anillo: + 5 Doble enlace exocíclico: + 5 Grupos auxócromos: OAc 0 (unidos al cromóforo) OR + 5 SR +30 Cl, Br + 5 NR2 +60 El cálculo de max se realiza por adición de los incrementos al valor de base. Se define un doble enlace exocíclico como aquel del que 2 enlaces simples correspondientes a uno de los carbonos forman parte de un anillo. Aplicadas a sistemas diénicos no esteroidales
  • 42. Valor base: 214 Residuos de anillo(3) 15 Doble enlace exocic. 5 max /nm (calc) 234 max /nm (exp) 234 Valor base: 253 Doble enlace conj.(2) 60 Residuos de anillo(5) 25 Doble enlace exocic.(3) 15 max /nm (calc) 353 max /nm (exp) 355 Valor base: 253 Doble enlace conj. 30 Residuos de anillo (5) 25 Doble enlace exocic.(3) 15 max /nm (calc) 323 max /nm (exp) 324 CH3 CH3 CH3 O C H3 O CH3 CH3
  • 43. Compuestos insaturados conjugados: enonas y dienonas. Enonas (cetonas  insaturadas). La conjugación entre un grupo carbonilo y un sistema vinílico, presente en las enonas, produce efectos similares a los anteriormente vistos en los dienos. Tipo de compuesto Base Monosust. en  ó ß Disust. en ß ó ßß Trisust. en ßß Cetonas (enonas) 215 nm 225 nm 235 nm 247 nm Aldehidos 208 nm 220 nm 230 nm 242 nm Acidos y esteres 208 nm 217 nm 225 nm Estas bandas son sensibles a la naturaleza del solvente. Los valores indicados anteriormente corresponden a las soluciones en etanol.
  • 44. Dienonas y compuestos relacionados. En las dienonas, dienos conjugados con un carbonilo, las bandas experimentan desplazamientos batocrómicos al extenderse la cadena de conjugación. Valores de base (nm): Cetonas acíclicas o cíclicas de 6 miembros  insaturadas 215 Cetonas cíclicas de 5 miembros  insaturadas 202 Aldehidos  insaturados 210 Acidos y ésteres  insaturados 195 Incrementos (nm) por: Doble enlace adicional que extiende la conjugación +30 Doble enlace exocíclico: +5 Sistema homodiénico: +39 Susutituyentes     Residuo de anillo, grupo alquilo +10 +12 +18 +18 Grupos polares OH +35 +30 +50 OAc +6 +6 +6 Ome +35 +30 +17 +31 SR +85 Cl +15 +12 Br +25 +30 NH2 +95
  • 45. Elucidación estructural: espectroscopía ultravioleta-visible Cromóforos simples en la espectroscopía UV: Electrones implicados Enlace transición λmax (nm) Electrones σ C-C, C-H σ->σ* 150 -O- n->σ* 185 -N- n->σ* 195 Electrones n -S- n->σ* 195 C=O n->π* 290 C=O n->σ* 190 Electrones π C=C π->π* 190
  • 46. Cromóforo Sustancia max (nm)  Etileno 170 nm 15800 C=C t-2-Hexeno 184 10000 Ciclohexeno 182 7600 1,3-Butadieno 214 20000 C=C 1-Octino 185 222 2000 126 C=O Acetaldehído 277 290 8 (H2O) 16 (Hexano) Acetona 279 15 Ácido acético 204 60 C=NOH Acetoxima 190 5000 NO2 Nitrometano 271 19 S=O Ciclohexil metil sulfóxido 210 1500
  • 47. GRUPO FUNCIONAL max (nm)  Acetilenos 170-175 4500 Diacetilenos 225-235 200 Eninos 220-225 10000 Alenos 175-185 10000 Cumulenos (Butatrieno) 241 20300 Nitrilos 340 120 Nitroderivados 210 270-280 16000 200 Nitratos 260-270 150 Nitritos 350 150 Azo derivados 350 bajo Diazo derivados 400 3 Sulfóxidos 210-215 1600 Sulfonas   208 Vinilsulfonas 210 300
  • 48. Con pares de electrones sin compartir: banda R (radicalaria) BANDA TRANSICIÓ N max (nm)  E π->π* 180-220 2000-6000 K π->π* 220-250 10000-30000 B π->π* 250-290 100-1000 R n->π* 275-330 10-100 Por ejemplo: COMPUESTO BANDA E BANDA K BANDA B BANDA R Benceno 184 (47000) 204 (7400)* - 254 (204) - t-Butilbenceno 208 (7800) - 257 (170) - Estireno - 244 (12000) 282 (450) - Acetofenona - 240 (13000) 278 (1100) 319 (50)