Principios de la Espectroscopia Ultravioleta-Visible (UV-Vis)

Principios de la Espectroscopia Ultravioleta-Visible (UV-Vis)

La espectroscopia ultravioleta-visible (UV-Vis) es una técnica analítica fundamental que se emplea para identificar y cuantificar sustancias químicas basándose en su capacidad para absorber luz en las regiones ultravioleta y visible del espectro electromagnético. Los compuestos que contienen sistemas de enlaces π conjugados, como los alquenos y los compuestos aromáticos, son particularmente susceptibles a la absorción en estas regiones debido a las transiciones electrónicas que ocurren entre los orbitales moleculares ocupados y los desocupados. La región ultravioleta abarca longitudes de onda de aproximadamente 10 a 400 nanómetros (nm), mientras que la región visible se extiende de 400 a 700 nm. La energía de la luz absorbida es inversamente proporcional a su longitud de onda; por lo tanto, la luz ultravioleta, con longitudes de onda más cortas, posee mayor energía que la luz visible. En el estado fundamental, los electrones de una molécula se encuentran en los orbitales de menor energía, pero cuando absorben energía lumínica adecuada, se excitan y se trasladan a orbitales de mayor energía, lo que se detecta y mide en la espectroscopia UV-Vis.

Transiciones Electrónicas en la Espectroscopia UV-Vis

En la espectroscopia UV-Vis, las transiciones electrónicas más comunes son las que involucran electrones π y n en sistemas conjugados. Estas transiciones se clasifican en varios tipos, siendo las más relevantes las transiciones π-π*, en las que un electrón π se promueve a un orbital π* antienlazante, y las transiciones n-π*, donde un electrón no enlazante (n) se promueve a un orbital π* antienlazante. La energía requerida para estas transiciones depende de la estructura del compuesto y del grado de conjugación, afectando directamente la longitud de onda de la luz absorbida. La espectroscopia UV-Vis proporciona espectros característicos para cada sustancia, donde los picos de absorción reflejan las energías específicas de las transiciones electrónicas. Estos espectros son herramientas valiosas para la identificación estructural y la determinación cuantitativa de compuestos en diversas aplicaciones científicas y tecnológicas. Además, la espectroscopia UV-Vis puede revelar información sobre la geometría molecular, la presencia de cromóforos y la concentración de soluciones, siendo una técnica esencial en campos como la química, la bioquímica y la farmacología.