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SPETTROFOTOMETRIA Proprietà fisiche della radiazione e.m Interazioni radiazione-materia Legge di Lambert-Beer Strumentazione Analisi quantitative.

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1 SPETTROFOTOMETRIA Proprietà fisiche della radiazione e.m Interazioni radiazione-materia Legge di Lambert-Beer Strumentazione Analisi quantitative

2 RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA Fenomeno particellare o ondulatorio? E = mc 2 E = h frequenza (Hz o s -1 ) lunghezza donda 1/ numero donda (cm -1 ) I intensità (Joule)

3 Onda elettromagnetica la radiazione e.m. è una forma di energia radiante che si propaga come unonda trasversale

4 Spettro rad. elettromagnetica

5 Radiazione visibile Un corpo ci appare colorato perché trasmette o riflette la radiazione complementare

6 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 IL COLORE

7 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.

8 Energia interna delle molecole E molecola = E nucleo + E elettr + E trasl + E rotaz + E vibr

9 Interazione radiazione-materia

10 Emissione e assorbimento Emissione: le molecole vengono eccitate mediante calore o scarica elettrica e lenergia 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 lenergia assorbita sotto forma di en.termica

11 max : lunghezza donda di massimo assorbimento e relativo (corrisponde alla transizione più probabile) Che cosè uno spettro? §SPETTRO: insieme di radiazioni, emesse o assorbite da atomi o molecole espresse per mezzo di lunghezze donda o di frequenze.

12 Transizioni elettroniche NellUV-visibile le principali transizioni energetiche sono: * (C-C; C-H nellUV lont) * (C=C; nm) n * (C=O; C-OH;C=N; >285 nm n

13 Esempi * n *

14 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

15 Esempi

16 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

17 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

18 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

19 CORRELAZIONE Quando due variabili riportate su un grafico mostrano un certo legame si può quantificarne lintensità : Coefficiente di correlazione r = s 2 xy / s 2 x s 2 y -1

20 Esempio di correlazione

21 REGRESSIONE IL METODO DEI MINIMI QUADRATI y = mx +b Con questo metodo si vogliono minimizzare i quadrati delle deviazioni delle y cioè: d i 2 =(y-y i )2 =(y-mx i -b) 2 Attraverso questi calcoli si determinano i valori di m e di b della retta che meglio si avvicina ai punti sperimentali

22 Grafico dei minimi quadrati

23 Esempio di curva di calibrazione

24 Coefficiente di determinazione Come faccio a verificare se il modello è valido? Si calcola il coefficiente di determinazione R 2 0 < R 2 < 1 Corrisponde al quadrato di r


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