SPETTROFOTOMETRIA

SPETTROFOTOMETRIA





Proprietà fisiche della radiazione e.m
Interazioni radiazione-materia
Legge di Lambert-Beer
Strumentazione
Analisi quantitative
RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA
Fenomeno particellare o ondulatorio?
E = mc2
E = h

frequenza (Hz o s-1)

lunghezza d’onda
1/ numero d’onda (cm-1)
I
intensità (Joule)
Onda elettromagnetica
la radiazione e.m. è una forma di energia
radiante che si propaga come un’onda
trasversale
Spettro rad. elettromagnetica
Radiazione visibile

Un corpo ci appare
colorato perché
trasmette o riflette la
radiazione
“complementare”
IL COLORE
La modalita' con cui le onde di luce viaggiano dipende
dagli oggetti con cui vengono in contatto.
Le “onde di Luce” possono essere riflesse, assorbite,
oppure possono essere trasmesse attraverso l'oggetto.
Riflessione
Assorbimento
Transmissione
CARATTERISTICHE del COLORE
Un oggetto ci appare del colore che non viene
da esso assorbito.
Un oggetto che rimandi verso di noi tutte le componenti
dello spettro ci appare bianco.
Un oggetto che le assorba tutte ci appare nero.
Energia interna delle molecole
Emolecola = Enucleo + Eelettr + Etrasl + Erotaz + Evibr
Interazione radiazione-materia
Emissione e assorbimento


Emissione: le molecole vengono eccitate
mediante calore o scarica elettrica e l’energia
assorbita viene restituita sotto forma di
radiazione e.m.
Assorbimento: le molecole vengono eccitate
mediante radiazione e.m e ritornano allo
stato fondamentale riemettendo tutta o in
parte l’energia assorbita sotto forma di
en.termica
Che cos’è uno spettro?
SSPETTRO:
insieme di radiazioni, emesse o assorbite da
atomi o molecole espresse per mezzo di lunghezze d’onda o
di frequenze.

max :
lunghezza
d’onda di massimo
assorbimento e
relativo 
(corrisponde alla
transizione più
probabile)
Transizioni elettroniche
*
*
Nell’UV-visibile le principali
transizioni energetiche sono:

  * (C-C; C-H nell’UV lont)

  *
(C=C; 160-255 nm)

n  *
(C=O; C-OH;C=N;
n

>285 nm

Esempi
  *
n  *
Fattori che influenzano la posizione di
max
CROMOFORO : gruppo funz. che assorbe in UV-vis.
EFFETTO BATOCROMO: spostamento a  maggiori
EFFETTO IPSOCROMO : spostamento a  minori
EFFETTO AUXOCROMO: favorisce ass. cromoforo
Esempi
Legge di Lambert-Beer
Trasmittanza T = P/P° = 10-bc
 Assorbanza
A = log 1/T
La legge sperimentale A = bc
= assorbività molare
b = cammino ottico
c = concentrazione molare

Analizziamo i fattori :  , b, c



 : DIPENDE dalla combinazione solutosolvente, dalla max
NON DIPENDE dalla temperatura e dalla
concentrazione
b : negli strumenti UV-visibile di solito è 1 cm
c : si esprime in mol/L
Relazione lineare fra due variabili
Tra due variabili vi è un legame quando:
y = f (x)
Quindi studio :
CORRELAZIONE: grado di associazione fra due variabili
REGRESSIONE : quale relazione esiste tra le due
variabili
CORRELAZIONE
Quando due variabili riportate su un grafico
mostrano un certo legame si può
quantificarne l’intensità :
Coefficiente di correlazione
r = s2xy/ √ s2x s2y
-1 <r < +1
Esempio di correlazione
REGRESSIONE
IL METODO DEI MINIMI QUADRATI
y = mx +b
Con questo metodo si vogliono minimizzare i quadrati
delle deviazioni delle y cioè:
di2=(y-yi)2=(y-mxi-b)2
Attraverso questi calcoli si determinano i valori di m
e di b della retta che meglio si avvicina ai punti
sperimentali
Grafico dei minimi quadrati
Esempio di curva di calibrazione
assorbanza
retta di taratura
y = 0,6154x + 1,3462
R2 = 0,9846
6
4
2
0
0
2
4
conc
6
8
Coefficiente di determinazione
Come faccio a verificare se il modello è
valido?
Si calcola il coefficiente di determinazione R2
0 < R2< 1
Corrisponde al quadrato di r