SPETTROFOTOMETRIA Proprietà fisiche della radiazione e.m Interazioni radiazione-materia Legge di...
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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