Introducción a los métodos espectrométricos

Química Analítica II

M. en E.Q. Miguel Alberto López Sánchez

Introducción a los métodos espectrométricos

¡Comencemos!

Introducción

¿Qué son los métodos espectrométricos?

Métodos espectrométricos

Los métodos espectrométricos son un gran grupo de métodos analíticos que miden la intensidad de la radiación electromagnética a través de transductores fotoeléctricos u otro tipo de dispositivo electrónico. Dichos métodos se basan en la espectroscopía atómica y molecular, la cual estudia las interacciones de la materia con varios tipos de radiación.

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Fundamentos

de la radiación electromagnética

Modelo ondulatorio

• Amplitud (A): valor de elongación máxima de onda
• Periodo (T): tiempo que dura la oscilación
• Longitud de onda (λ): distancia entre dos puntos consecutivos de onda en fase
• Frecuencia (v): número de veces que oscila una onda por unidad de tiempo
• Número de onda (1/λ): número de veces que vibra una onda
• Velocidad de propagación (V): V = λ/T

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Propiedades ondulatorias

Dispersión

Difracción

Refracción

Reflexión

Polarización

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Modelo corpuscular

Emisión

Es una forma de radiación emitida por la cuál un átomo, molécula o núcleo, en un estado excitado, pasa a su estado basal, emitiendo fotones.

¿La luz es una onda o una partícula?

El comportamiento dual de la luz no es mutuamente excluyente uno de otro, sino que se complementan. La luz se compone de partículas discretas llamadas fotones, cuya energía es proporcional a la frecuencia de la luz. A través de este modelo se puede explicar los fenómenos relacionados a la interacción matería-radiación electromagnética.

Absorción

Luminiscencia

Proceso mediante el cual la energía electromagnética se transfiere a átomos, iones o moléculas desde su estado basal a uno excitado.

Resulta de la absorción de la radiación electromagnética y la dispersión posterior de la emisión energética de la radiación.

Efecto fotoeléctrico

Define con tus palabras a partir del video el efecto fotoeléctrico y relaciona su importancia con el modelo corpuscular.

Especto electromagnético

Estados energéticos

Teoría cuántica de Planck (1900)

1. Los átomos, iones y moléculas tienen la capacidad de existir solo en ciertos estados discretos.
2. Cuando átomos, iones o moléculas absorben o emiten radiación al transitar de un estado energético a otro, la frecuencia o la longitud de onda de la radiación se relaciona con la diferencia de energía entre los estados.

Estado basal

Estado electrónico

Estado excitado

Estado vibracional

Interacción de la radiación con la materia

Estado rotacional

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Clasificación

de los métodos espectrométricos

Tipo de fenónemo espectroscópico

E. de Quimioluminiscencia

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E. de absorción

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E. de Fotoluminiscencia

E. de emisión

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Naturaleza de la especie involucrada

vs

E. molecular

E. atómica

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Según la región del espectro

Métodos no espectroscópicos

Se caracteriza por no tener lugar intercambio de energía como consecuencia de la interacción materia-radiación electromagnética. No se producen transiciones entre los diferentes estados energéticos, sino que ocurren cambios en la radiación o en las propiedades físicas de la radiación electromagnética.

Conclusiones

Las técnicas espectroscópicas de análisis químico se basan en la medida de la radiación electromagnética absorbida o emitida por la materia. Estos fenómenos de absorción y emisión de radiación están relacionados con transiciones entre diferentes niveles ener- géticos de las moléculas, iones o átomos que constituyen la materia, y su estudio puede aportar información tanto cualitativa como cuantitativa sobre las especies químicas pre- sentes en la muestra que se analiza.Las técnicas espectroscópicas se pueden clasificar en función de diferentes criterios: • Según el tipo de fenómeno en el que se basan: técnicas de absorción, emisión, quimioluminiscencia y fotoluminiscencia. • Según la naturaleza de la especie química involucrada: técnicas espectroscópicas atómicas o moleculares. • Según la región del espectro electromagnético en la que se halla la radiación que se utiliza: microondas, infrarrojo, ultravioleta-visible y rayos X.

¡Gracias!