12.8 : Espectro UV-Vis

Quando a luz passa por uma substância, uma parte da luz é absorvida enquanto a luz restante é refletida ou transmitida. Se a molécula absorve luz entre os comprimentos de onda de 180–400 nm, o espectro UV é obtido, e se ela absorve luz na faixa de comprimento de onda de 400–780 nm, o espectro visível é obtido.

O espectro UV-Vis de uma molécula é o gráfico de sua absorbância em relação ao comprimento de onda. O gráfico é desenhado tomando a absortividade molar (ɛ) ou log ɛ no eixo y (ordenada) e o comprimento de onda no eixo x (abscissa). Os valores de absorbância representam a absorção de luz pela molécula e não podem exceder 100 %. Quando a absorbância é plotada em relação ao comprimento de onda, o comprimento de onda no qual a molécula apresenta a absorbância máxima é chamado de λmax. Como a absorção ocorre em um comprimento de onda amplo, ela é frequentemente chamada de banda de absorção em vez de um único pico.

Os picos no espectro UV-Vis variam em altura e largura com base na estrutura molecular, transições eletrônicas e interações de solventes.

• Estrutura Molecular: Estruturas diferentes, como ligações duplas conjugadas (ligações simples e duplas alternadas), têm lacunas de energia menores entre seus orbitais moleculares. Isso significa que elas absorvem luz em comprimentos de onda maiores, geralmente na faixa visível. Como resultado, a estrutura da molécula pode deslocar o pico para comprimentos de onda maiores ou menores e alterar sua intensidade.
• Transições Eletrônicas: Várias transições de elétrons (por exemplo, π → π*, n → π*) absorvem luz de forma diferente, influenciando a força do pico. Moléculas com ligações π (pi) ou pares de elétrons não ligantes (n) podem exibir vários tipos de transições, levando a diferentes picos ou bandas no espectro.
• Efeitos do Solvente: O solvente no qual a molécula é dissolvida também pode afetar o espectro. Quando uma molécula interage com um solvente, ela pode alterar o ambiente eletrônico da molécula, às vezes estabilizando ou desestabilizando certos orbitais moleculares. Esse efeito do solvente pode causar mudanças na posição do pico e pode alterar a intensidade do pico.

Esses fatores geralmente resultam em bandas ampliadas em vez de picos únicos, refletindo o comportamento complexo da molécula em diferentes condições.