0:00 Lo que quiero hacer en este video es hablar un poco sobre la espectrofotometría, lo cual suena bastante sofisticado, pero en realidad se basa en un principio bastante simple. Digamos que tenemos dos soluciones que contienen algún tipo de soluto, esta es la solución 1 y esta es la solución 2, y supongamos que nuestros tubos de ensayo tienen el mismo ancho, ahora digamos que la solución 1 tiene menos soluto, voy a dibujar la línea del líquido así y voy a poner pocas líneas. mostrando que este tubo tiene una menor concentración, digamos que es de color amarillo, así que esto tiene menos. Y digamos que la solución número 2 tiene más del soluto, así que lo represento como líneas más concentradas, entonces la concentración del soluto es mayor aquí, voy a
0:46 escribirlo, mayor concentración, y esta otra tiene una concentración menor, menor concentración. Ahora pensemos en lo que sucederá si iluminamos cada uno de estos tubos, y supongamos que el soluto que disolvimos aquí brilla en una longitud de onda específica, a la que es específicamente sensible, pero no entraré en detalles ahora. Entonces digamos que tengo un rayo de luz aquí, de cierta intensidad, llamémoslo intensidad incidente I0. ¿Qué va a pasar cuando la luz salga por el otro lado de este tubo? Bueno, parte de ella será absorbida por las pequeñas moléculas dentro del tubo de ensayo, así que del otro lado moléculas dentro del tubo de ensayo. saldrá menos luz, llamaré a esto I1. Ahora, en esta situación si dirigimos la misma cantidad de luz en este tubo de ensayo, en ambos casos habrá la misma intensidad de luz. ¿Qué va
1:35 a pasar? Bueno, la luz se absorberá más a medida que viaja a través de este tubo, simplemente va a chocar con más moléculas porque aquí hay una concentración más alta, entonces la luz que sale cuando pasa por una concentración más alta, la llamaré intensidad 2, I2. I2 va a tener una menor intensidad de luz transmitida en comparación con la intensidad de la luz que sale aquí, en este caso I2 va a tener una intensidad más baja que la intensidad de I1. Si tuviéramos otro tubo que sea quizás el doble de ancho y digamos que tiene la misma concentración de soluto que el número 2, lo llamaremos número 3. Y ahora vamos a dirigir el mismo rayo de luz al tercer tubo. Por lo general nos vamos a interesar en las frecuencias de luz que se absorben mejor por las partículas del soluto, pero digamos
2:23 que haces pasar la misma luz aquí y tienes algo de luz que sale del otro lado del tubo, esto es lo que vería en tus ojos, a esta salida de luz la llamamos I3. ¿Qué crees que va a pasar? Pues tiene la misma concentración, pero la luz tiene que recorrer una mayor distancia en esta concentración, de nuevo chocará con más moléculas y más luz. será absorbida, por lo que se transmitirá menos luz, entonces I2 es menor que I1, e I3 en realidad será la menor, y si estuviera mirando la luz de salida, ésta tiene la menor luz, ésta tiene un poco más de luz y ésta tiene la mayor cantidad de luz transmitida. Entonces, si miras esto, si colocas tu ojo aquí mismo, este de aquí tendría el color más claro, llegará la mayor cantidad de luz a tu ojo, éste tendrá un color ligeramente da la mayor cantidad de luz a tu ojo. Este tendrá un color ligeramente más
3:11 oscuro y este tendrá el color más oscuro. Eso tiene mucho sentido, si disuelves un poco de algo el agua seguirá siendo bastante transparente, si disuelves mucho de algo el agua será más opaca y si el recipiente en donde estás disolviendo ese algo es más grande, el agua se volverá aún más opaca. Espero que esto les dé una idea de lo que está detrás de la espectrofotometría. La siguiente pregunta es, ¿para qué sirve?, ¿por qué nos interesa? Bueno, puedes usar esta ¿para qué sirve? ¿Por qué no se interesa? información que obtienes de ver cuánta luz se transmite en comparación con la cantidad que introduces para calcular la concentración real de una solución, es por eso que estamos hablando de esto en el contexto de química. Entonces, antes de hacer esto, y les mostraré un ejemplo en el siguiente video, permítanme definir algunos términos
3:58 usados para las mediciones de la concentración de algo o de cuánta luz se transmite en relación a cuánto se agregó al líquido. Lo primero que voy a definir es la transmitancia, aquí lo que nos interesa es saber cuánta luz se transmite con respecto a la luz que ingresó, y la transmitancia está definida como esa relación. Entonces, en este ejemplo, la transmitancia del número 1 es la cantidad que salió entre la cantidad que entró, en este otro caso la transmitancia es la cantidad que salió entre la cantidad que entró, y como vemos esto será un número menor, I2 es menor que I1, por lo que esto tiene vemos esto será un número menor, i2 es menor. una transmitancia menor que el número 1. Vamos a llamar a esto transmitancia 2, esta es la transmitancia 1, y la transmitancia 3 es la luz que sale o que
4:43 atraviesa el líquido entre la luz que entra, y este es el número más pequeño seguido de éste, seguido de éste, entonces esto tendrá la menor transmitancia, es la más opaca seguida de ésta y seguida de ésta. Ahora, otra definición que está relacionada con la transmitancia y que tiene propiedades bastante interesantes es la noción de absorbancia, y aquí estamos tratando de medir qué tan bueno es absorbiendo, esto trata de medir qué tan bueno es transmitiendo. Un número más alto indica que está transmitiendo mucho, pero la absorbancia se refiere a qué tan bien está absorbiendo, así que es todo lo contrario, si eres bueno transmitiendo significa que eres malo absorbiendo, no tienes mucho que absorber, y si eres bueno absorbiendo significa absorbiendo, no tienes mucho que absorber y si eres bueno... que no estás transmitiendo mucho, esto es absorbancia, y la absorbancia se define como el
5:33 logaritmo negativo de la transmitancia, y este logaritmo es base 10, o si la transmitancia ya la hemos definido será el logaritmo negativo de la luz que se transmite entre la luz que entra, pero la forma más sencilla es el logaritmo negativo de la transmitancia. Entonces si la transmitancia es un número grande, la absorbancia es un número pequeño, lo cual tiene transmitancia es un número grande, la absorbancia es un número pequeño. sentido. Ahora, lo que también es genial de esto es que hay algo llamado la ley de Beer -Lambert que puedes verificar y que usaremos en el siguiente video. La ley de Beer -Lambert, de hecho no conozco su origen, aunque estoy segura de que involucra a alguien llamado Beer, pero siempre me imaginé que esto se llamaba así porque alguien quería medir la luz que pasa a través de la cerveza, porque Beer es cerveza en inglés. La ley de Beer -Lambert nos dice... que la absorbancia es proporcional a
6:21 la longitud del camino o qué tan lejos tiene que viajar la luz en la solución, entonces es proporcional a la longitud del camino multiplicada por la concentración. Usualmente usamos la molaridad para la concentración, otra forma de decirlo es que la absorbancia es igual a una constante, generalmente se usa una epsilon minúscula y esto depende de la solución o el soluto en cuestión, lo que tenemos aquí, y de la temperatura y la presión y todo eso. Esto es igual a una constante multiplicada por la longitud que tiene que viajar multiplicada por la concentración. Permíteme hacerlo más claro, esto de aquí es la concentración. Para saber por qué es útil imagina que tenemos un eje aquí y aquí mido la concentración, este es nuestro eje de concentración y lo estamos
7:07 midiendo como molaridad y digamos que la molaridad comienza en 0 y sigue en 0 .1, 0 .2, 0 .3 y así sucesivamente, y en el eje vertical mides la absorbancia. Ahora digamos que tienes alguna solución y conoces la concentración. Sabes que es una concentración 0 .1 molar, déjame escribir m para molar, y luego mides su absorbancia y obtienes un número que resulta ser una concentración baja, no absorbió tanto, digamos que el valor es 0 .25, y luego mides otra concentración conocida, digamos... que es 0 .2 molar, y dices, oh mira, aquí tiene una absorbancia de 0 .5, lo que esto te dice es que es una relación lineal, para cualquier concentración la absorbancia será una recta, y si quieres un pequeño repaso de álgebra, épsilon multiplicado por
7:56 la longitud será la pendiente, pero lo importante aquí es que tienes una recta, y esto no es útil porque puedes usar un poco de álgebra para calcular la ecuación de a calcular la ecuación de una recta o simplemente mirarla gráficamente y ver que tenías dos una recta, o simplemente mirarla gráficamente. concentraciones conocidas y puedes calcular la absorbancia, y entonces también puedes hacer lo contrario. Si tienes una concentración desconocida puedes averiguar su absorbancia, digamos que hay una concentración desconocida y te das cuenta de que la absorbancia está justo aquí, digamos que es 0 .4, entonces puedes seguir esta recta aquí y decir que eso debe tener una concentración de esta cantidad, cualquiera que sea, y podrías medirlo o encontrarlo usando álgebra básica, esta cantidad, cualquiera que sea, y podrías medirlo o encontrarlo. esto estará bastante cerca de 0 .2 molar, un poco menos de 0 .2 molar, y de hecho, haremos un ejemplo de esto en el
8:44 próximo video.
