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”

La modalita' con cui le onde di luce viaggiano dipendedagli oggetti con cui vengono in contatto. Le “onde di Luce” possono essere riflesse, assorbite, oppure possono essere trasmesse attraverso l'oggetto.

Riflessione Assorbimento Transmissione

IL COLORE

CARATTERISTICHE del COLORE

Un oggetto ci appare del colore che non vieneda 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

max : lunghezza d’onda di massimo assorbimento e relativo

(corrisponde alla transizione più probabile)

Che cos’è uno spettro?SPETTRO: insieme di radiazioni, emesse o assorbite da atomi o molecole espresse per mezzo di lunghezze d’onda o di frequenze.

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;

>285 nm

n

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/TLa legge sperimentale A = bc= assorbività molare b = cammino otticoc = concentrazione molare

Analizziamo i fattori : , b, c : DIPENDE dalla combinazione soluto-

solvente, 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/ √ s2

x s2y

-1 <r < +1

Esempio di correlazione

REGRESSIONEIL METODO DEI MINIMI QUADRATI

y = mx +bCon questo metodo si vogliono minimizzare i

quadrati delle deviazioni delle y cioè:di

2=(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

retta di taraturay = 0,6154x + 1,3462

R2 = 0,9846

0

2

4

6

0 2 4 6 8

conc

as

so

rba

nza

Esempio di curva di calibrazione

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